意義重大的蛋白質(zhì)結(jié)晶

對“靜止”的蛋白質(zhì)進(jìn)行觀察，很多“疑難雜癥”都能浮出水面，蛋白質(zhì)晶體對于生命科學(xué)的研究具有重大意義。以今年年初爆發(fā)的新型冠狀病毒（2019-nCoV）為例，我國科學(xué)家就是利用病毒的水解酶與的復(fù)合物晶體成功解析了原子結(jié)構(gòu)，可為抗病毒的快速篩選和研發(fā)提供有力的工具。截止2020年1月1日，蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫收錄了超過16萬個(gè)蛋白質(zhì)晶體的原子結(jié)構(gòu)信息，已經(jīng)滲透到了眾多領(lǐng)域，如藥學(xué)，醫(yī)學(xué)，農(nóng)業(yè)，材料學(xué)等。目前，有9位科學(xué)家因解析蛋白質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)而獲得諾貝爾獎(jiǎng)。然而，讓蛋白質(zhì)結(jié)晶可不是一件容易的事情。在科學(xué)界，蛋白質(zhì)晶體的生長常常被認(rèn)為是“藝術(shù)”遠(yuǎn)多于“科學(xué)”，甚至有許多科學(xué)家為了晶體更好地結(jié)晶，開始有些“小”：比如把做好的結(jié)晶板放在車上開出去幾個(gè)小時(shí)，或是在晶體實(shí)驗(yàn)柜門上貼了兩只大恐龍貼紙……其實(shí)，這些“小”都反映出：蛋白質(zhì)晶體的結(jié)晶過程受到很多因素的影響，能夠有一顆完整的結(jié)晶是一件很困難的事情。想要獲得足夠質(zhì)量的晶體，尤其對新穎的、表征不佳的基因產(chǎn)物來說，通常是新結(jié)構(gòu)測定項(xiàng)目中困難也是耗時(shí)的步驟。

蛋白結(jié)晶板

蛋白質(zhì)分子的三維結(jié)構(gòu)是生命科學(xué)研究中極為重要的信息,X射線單晶衍射技術(shù)是目前獲得結(jié)構(gòu)信息的手段,但如何篩選到個(gè)蛋白晶體是該技術(shù)必需的步,也是制約結(jié)構(gòu)生物學(xué)發(fā)展的主要瓶頸問題之一.現(xiàn)在一般通過規(guī)模篩選的方法從眾多的溶液中篩選出可結(jié)晶的條件,但是工作量較大,效率也不高.回顧了近年來在提高結(jié)晶篩選效率方向取得的成就。

蛋白結(jié)晶板技術(shù)

提出來的一項(xiàng)新型的分析技術(shù),是當(dāng)前分析科學(xué)活躍的發(fā)展領(lǐng)域之一,代表了新世紀(jì)分析儀器的發(fā)展方向。微流控芯片的發(fā)展有賴于不斷出現(xiàn)的微機(jī)電加工技術(shù),微流控芯片的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,功能也越來越多樣化,由此,研究和探索簡便的加工技術(shù)成為微流控技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要組成部分,本的研究工作將圍繞著微流控蛋白質(zhì)結(jié)晶芯片不同材料的性能與功能要求來進(jìn)行相關(guān)加工技術(shù)的探討。 蛋白質(zhì)結(jié)晶微流控芯片是一種用于蛋白質(zhì)結(jié)品條件高通量、快速篩選的新設(shè)備,對于結(jié)構(gòu)生物學(xué)的發(fā)展具有重要意義,是目前研究的熱點(diǎn)。本根據(jù)蛋白質(zhì)結(jié)晶系統(tǒng)的要求,設(shè)計(jì)了具有雙層結(jié)構(gòu)的微流控芯片。

蛋白質(zhì)晶體板介紹

蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)，對蛋白質(zhì)晶體用X射線衍射法解出蛋白質(zhì)分子中各原子排列的三維結(jié)構(gòu)。在晶體中各蛋白質(zhì)分子以有序的晶胞形式重復(fù)排列，其形成受蛋白質(zhì)的純度和濃度、pH值、溫度、沉淀劑等影響。由于遺傳工程、同步輻射裝置、探測和分析技術(shù)、結(jié)晶自動(dòng)化等技術(shù)的飛躍進(jìn)步，已獲得的蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)從初“蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫”

目前,仿生合成是制備純文石的有效方法之一,它是依據(jù)生物礦化原理,以有機(jī)物的組裝體為模板制備出具有的結(jié)構(gòu)及優(yōu)異的物理和化學(xué)性能的無機(jī)材料。本文利用生物礦化原理,在常溫常壓下以新型蛋白質(zhì),即竹蟶韌帶纖維狀蛋白質(zhì)層為基底,采用氣體擴(kuò)散法,通過氯化鈣溶液和二氧化碳反應(yīng)制備了納米文石晶體且具有梭狀,捆狀,球狀,花狀,狀和板片狀超結(jié)構(gòu)。