蛋白质结晶技术发展的艰难历程
科学家们研究蛋白质结晶技术花费了很长时间。1988年诺贝尔化学奖被授予三位德国科学家，原因是三个人通力合作，在世界上解析了一种膜蛋白——菌光合反应中心的高分辨率三维结构，它拉开了膜蛋白结构生物学的序幕，在生物学界影响非常大。之后，科学家们在基因组学和蛋白质组学领域不断取得新进展，可以作为潜在靶向的蛋白质的数量呈指数级增加，然而这些方法获得有用晶体的成功率不足
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蛋白质结晶技术发展的艰难历程
科学家们研究蛋白质结晶技术花费了很长时间。1988年诺贝尔化学奖被授予三位德国科学家，原因是三个人通力合作，在世界上解析了一种膜蛋白——菌光合反应中心的高分辨率三维结构，它拉开了膜蛋白结构生物学的序幕，在生物学界影响非常大。之后，科学家们在基因组学和蛋白质组学领域不断取得新进展，可以作为潜在靶向的蛋白质的数量呈指数级增加，然而这些方法获得有用晶体的成功率不足20%。
2011年，英国帝国理工学院和萨里大学的科学家们使用一种“分子印迹聚合物（MIPs）”的材料，研发出了一种更有效的制造蛋白质晶体的方法。但是这种方法在结晶条件成分复杂，包含高盐，，宽泛的酸碱区间等条件下，容易造成MIPs对蛋白质的印记作用失效。科研不断深入，技术不断迭代，目前，应用为广泛的晶体制备方法当属规模筛选，比如高通量蛋白质结晶筛选，即从成百上千个溶液条件中筛选出适合结晶的条件。据相关数据显示，目前的高通量蛋白质结晶筛选的成功率仅为15.6%，严重制约了蛋白质结晶技术在结构生物学领域的应用和发展。缺乏、广谱的蛋白晶体制备技术是目前结构生物学研究中的技术瓶颈。
近期，由深圳技术研究院喻学锋研究员课题组研发的一种蛋白质结晶筛选添加剂——人工晶种混悬液打破了技术桎梏。新法的应用，能够让蛋白质晶体的结晶更简便，更科学，更完整。
蛋白质结晶方法
液-液扩散(Liquid–Liquid Diffusion) 这种方法中，蛋白质溶液和含有沉淀剂的溶液是彼此分层在一个有小孔的毛细管中，一个测熔点用的毛细管一般即可（如图1.2）。下层是密度大的溶液，例如铵或PEG溶液。如果如MPD被用作沉淀剂，它会在上层。以1：1混合，沉淀剂的浓度应该是所期终浓度的二倍。两种溶液（各自约5μl）通过针头导入毛细管，先导入下层的。通过一个简易的摇摆式离心机去除气泡。再加入上层，进而两层之间形成一个明显的界面，它们会逐渐彼此扩散。 Garc′a-Ruiz and More994）已经发展液-液扩散技术至法。蛋白质溶液通过毛细力被吸入狭窄的管中，管的一端是封闭的。接着，开放端入置于小容器的凝胶中，凝胶使得管竖直，蛋白质溶液与凝胶接触。含有沉淀剂的溶液被倒在凝胶上，整个装置被保存于封闭的盒子以防蒸发。沉淀剂通过凝胶和毛细管的扩散时间可以由毛细管插入凝胶的深度控制，从而蛋白质溶液中即可形成过饱和区域，毛细管底部高而顶部低。这也可作为一个筛选佳结晶条件的额外信息。
普通蛋白结晶板
在普通24孔板的基础上发展出来用于结晶学研究。透明的PS材料，平整无变形的底提供了优异的光学性能。孔缘突出于板面，减少孔间污染的风险。在“沉滴”（Sitting Drop）中，需要用到“微桥”（Micro-Bridges）,结晶过程中或之后，“微桥”可以转移到另外一个孔。可用VIEWseal（676070）密封，也可以用盖玻片通过硅油密封每一孔。
用于油下结晶（Microbatch）,梯形的孔形可将样品溶液集中于孔*，平的底部可在显微镜下观察结晶的生长。
蛋白结晶板研究
再用原子力显微镜,磷光成像仪,光密度仪或激光共聚焦扫描仪进行检测,获得靶蛋白表达的种类,数量及关联等信息.蛋白质芯片已经用于研究蛋白质表达谱构成及变化,蛋白质与生物分子(蛋白质,核酸,配体等)的相互作用,抗原体筛选,酶与底物相互作用.蛋白质芯片在医学临床诊断,分析和筛选方面具有潜在的重要应用价值。
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