蛋白結(jié)晶板過程實驗

蛋白結(jié)晶板過程是一種重要的分離過程單元操作,由于機理的復(fù)雜性以及動態(tài)特性使得該過程的數(shù)學模型研究非常具有挑戰(zhàn)性.本文從間歇結(jié)晶過程建模和動態(tài)模擬,動態(tài)優(yōu)化,模型辨識以及魯棒優(yōu)化與控制等方面,介紹了間歇結(jié)晶過程數(shù)學模型的研究進展,評述了其中的關(guān)鍵問題和求解技術(shù).指出對結(jié)晶過程的機理進一步深入認識,開發(fā)數(shù)值穩(wěn)定,精度更高的求解算法是間歇結(jié)晶過程數(shù)學模型研究的基礎(chǔ).全局優(yōu)化效果較好的進化算法和模型預(yù)測控制理論在結(jié)晶過程動態(tài)優(yōu)化和質(zhì)量控制中的應(yīng)用是今后的研究方向。

蛋白結(jié)晶板發(fā)展

獲得晶體及提高晶體質(zhì)量是蛋白質(zhì)結(jié)晶方法學中的兩大基本問題.為解決這兩個問題,結(jié)構(gòu)生物學家已發(fā)展了許多方法,其中針對蛋白質(zhì)本身進行分子改造是非常重要的方法之一.通過蛋白質(zhì)工程技術(shù),如突變,還原化修飾,剪切或刪除構(gòu)象柔性環(huán)區(qū),融合蛋白,復(fù)合物共結(jié)晶,原位蛋白質(zhì)水解等方法對蛋白質(zhì)本身進行分子改造,可明顯提高其結(jié)晶成功率及晶體質(zhì)量.隨著該方面成功案例的不斷積累,分子改造技術(shù)越來越凸顯出其在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)解析中的重要作用,特別是對一些難以結(jié)晶或提高晶體質(zhì)量的蛋白質(zhì)而言,其應(yīng)用價值更不可忽視.針對近年來分子改造技術(shù)在蛋白質(zhì)結(jié)晶中的應(yīng)用進行了回顧與總結(jié),并展望了其未來的發(fā)展。

蛋白結(jié)晶板

但主要是嗜熱菌蛋白酶的結(jié)晶條件數(shù)顯著減少,其他4種蛋白在兩種方法上均有相近的結(jié)晶條件數(shù),表明微流控芯片能以接近24孔結(jié)晶板的效率進行蛋白質(zhì)結(jié)晶篩選.但是,在4℃時微流控芯片與24孔結(jié)晶板有60%的結(jié)晶條件不同,20℃時有90%的結(jié)晶條件不同,這表明目前的這種微流控芯片還不能直接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的24孔結(jié)晶板,它可以作為蛋白質(zhì)結(jié)晶篩選時的一種補充方式。

技術(shù)成為目前迅速發(fā)展的前沿領(lǐng)域之一,是化學科學和生命科學分析研究的重要技術(shù)平臺.微流控技術(shù)高通量,低消耗和低成本的特點使其在蛋白質(zhì)結(jié)晶條件篩選和優(yōu)化方面展示了良好的應(yīng)用前景.本文對應(yīng)用于蛋白質(zhì)結(jié)晶的各種微流控芯片技術(shù)的原理和方法進行了綜述,并對目前幾種商業(yè)化和文獻報道的典型蛋白質(zhì)結(jié)晶微流控系統(tǒng)進行了介紹和比較.