院新技术提升蛋白质结晶成功率
100多年前,吉布斯等人提出“经典成核理论”,结晶过程是一些分子或原子偶然聚集在一起,碰巧以结晶形式排列,然后其他分子(原子)逐个附着,形成更大的结晶相,该结论得到了学术界广泛认可。
然而,经典成核理论也有诸多缺点,它表明蛋白质晶体的成核并不是沿着经典路线而是更复杂的路线进行的,即两步法成核理论。步是形成足够尺寸的溶质分子团簇,第
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院新技术提升蛋白质结晶成功率
100多年前,吉布斯等人提出“经典成核理论”,结晶过程是一些分子或原子偶然聚集在一起,碰巧以结晶形式排列,然后其他分子(原子)逐个附着,形成更大的结晶相,该结论得到了学术界广泛认可。
然而,经典成核理论也有诸多缺点,它表明蛋白质晶体的成核并不是沿着经典路线而是更复杂的路线进行的,即两步法成核理论。步是形成足够尺寸的溶质分子团簇,第二步是团簇重新排列形成有序结构。目前的实验和理论研究,证明了两步法成核理论不仅可以应用到生物大分子(如蛋白质)上还用到了有机小分子上,表明这一机理或许会成为大部分溶液析晶过程的基础。在液滴内从无序到有序结构团簇的形成,也就是第二步,决定晶体成核速率,由于这一步中分子复杂性增加,成核的时间变长,因为高度的构象灵活性,更复杂的分子形成佳晶格结构会更困难。传统的成核剂材料,如矿物晶体、石墨烯、多孔材料如多孔硅等都曾作为成核剂用于蛋白质结晶实验中,这些成核剂的设计主要依赖于经典的成核理论,无法适用于构象灵活性强的绝大多数蛋白质分子。针对这一难题,材料界面中心和武汉院团队经过不断的设计和实验验证,终将成核剂材料设计为具有超构表面的材料。
蛋白质结晶涉及四个重要步骤
1.蛋白质纯度的确定。如果不够非常纯,必须要进一步纯化。
2.蛋白质溶解于合适的溶剂中,从中它能通过一种盐或有机化合物而析出。溶剂通常是水-缓冲剂溶液,有时加,如2--2,4-(MPD)。正常情况下,沉淀剂也被加入,但是浓度不高于使沉淀产生。对于不溶于水-缓冲剂或水-的膜蛋白,还需要加入去污剂。
3. 使溶液过饱和。在这一步中,小聚集体形成,它是晶体生长所需的核。对小分子的结晶来说,相比于蛋白质更为人熟知,晶核的自发形成需要提供表面张力能。一旦这个能障被突破了,晶体开始生长。能障在高水平的过饱和度时很容易克服。因此,在高过饱和度时,晶核更易自发形成。晶核的形成可作为一个过饱和度和其他参数的函数通过多种方法来研究,包括光散射、荧光去极化及电子显微镜。
4.一旦晶核形成,晶体生长正式开始。对低分子量的化合物而言,新分子会逐步结合到正在生长的晶体表面。这是由于这些位置的结合能比较大,相对于分子结合到平滑的表面。这些步骤要么由晶系缺陷造成,要么发生在表面随机形成的晶核。
蛋白结晶板
获取蛋白质晶体是蛋白质三维结构解析,药品生产,自组装纳米体系构建等过程中重要的步骤.例如,利用X射线衍射技术对蛋白质进行三维结构解析时,首先需要通过结晶条件筛选,获得质量较高的蛋白质晶体,进而进行衍射得到蛋白质结构相关信息.蛋白质结晶需要经历从未饱和区经亚稳区至形核区的形核过程以及从形核区到亚稳区的生长成熟过程.在整个蛋白质结晶过程中,形核过程是至关重要的一步.均相形核过程中,结晶体系中各个部分形核概率相同,当蛋白质结晶体系中溶液的过饱和度足够克服形核势垒时,在形核区发生成核,因而在低浓度的结晶溶液体系中,均相形核存在一定的局限性。
晶体板和树脂板是一样的的吗
不一样的,首先原材料是两种不同的类型;环氧树脂板是环氧树脂 纱 脱膜剂 固化剂拉挤成型。固化后的环氧树脂体系是一种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的优良绝缘材料
它们和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比,在固化过程中显示出很低的收缩性(小于2%)。 环氧价格要高于玻纤一倍左右。
玻纤板是玻璃纤 纱 固化剂等拉挤成型。
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