蛋白質(zhì)晶體板實(shí)驗(yàn)依據(jù)

溫度控制作為調(diào)控蛋白質(zhì)結(jié)晶過程的手段,在結(jié)晶實(shí)驗(yàn)中被廣泛采用.熱歷史 效應(yīng)作為蛋白質(zhì)結(jié)晶實(shí)驗(yàn)中新的影響因素,已被越來越多的科學(xué)家所重視.控制溫度可以改變蛋白質(zhì)的溶解度,進(jìn)一步改變?nèi)芤旱倪^飽和度,從而影響結(jié)晶過程.我 們簡(jiǎn)要總結(jié)了溫度對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)晶的影響及應(yīng)用溫度技術(shù)控制蛋白質(zhì)晶體生長(zhǎng)的各種技術(shù),為蛋白質(zhì)結(jié)晶工作提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

找蛋白質(zhì)晶體生長(zhǎng)的優(yōu)化條件一直是晶體生長(zhǎng)工作者的目標(biāo),但是不同的蛋白質(zhì)有著不同的生長(zhǎng)條件,很難提出某種完全適應(yīng)于所有蛋白質(zhì)的晶體生長(zhǎng)條件以及判斷晶體能否生長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)。

蛋白質(zhì)晶體板研究

采用原子力顯微鏡對(duì)溶菌酶和蛋白A的分子間相互作用力的情況進(jìn)行了研究,并用動(dòng)態(tài)光散射研究了此二種分子間相互作用力有較大差異的蛋白質(zhì)在晶體生長(zhǎng)條件和非生長(zhǎng)條件下,溶液中的聚集體的狀態(tài)(大小和分散度)隨濃度和溫度的變化情況 .實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,范德華力強(qiáng)的蛋白A在成核前,溶液中的聚集體不能很快轉(zhuǎn)變?yōu)樯L(zhǎng)基元,導(dǎo)致晶體生長(zhǎng)時(shí)間長(zhǎng);而范德華力弱的溶菌酶,溶液中的聚集體可以很快轉(zhuǎn)變成生長(zhǎng)基元,晶體生長(zhǎng)時(shí)間也較短 。

大分子生物藥以晶體形式作為給藥的方式具有穩(wěn)定性高,有效成分濃度高以及容易實(shí)現(xiàn)的可控性釋放等許多優(yōu)點(diǎn).然而,,截至2004年的150多種生物藥中,以晶體為其主要的生產(chǎn)和銷售形態(tài)的只有胰島素.造成這種情況的主要技術(shù)原因是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)結(jié)晶和小分子結(jié)晶相比具有更為復(fù)雜的結(jié)晶環(huán)境和影響因素。

蛋白結(jié)晶板

這樣，多肽鏈折疊成球形的三級(jí)結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步?jīng)Q定其特異的功能。在血紅蛋白中三級(jí)結(jié)構(gòu)作為一個(gè)亞基，而若干亞基還可形成一個(gè)四級(jí)結(jié)構(gòu)。前已提及，20種氨基酸的側(cè)鏈各不相同，其中有非極性的疏水基團(tuán)，而極性側(cè)鏈還有堿性和酸性之分。側(cè)鏈間以及與其他分子間，存在著相互作用，這不能不對(duì)基于主鏈上N-H和C匉O間氫鍵形成的二級(jí)結(jié)構(gòu)周期性有所干擾。至于脯氨酸殘基在主鏈上因只有仲氨基，無從參與氫鍵的形成，勢(shì)必使α-螺旋這樣的二級(jí)結(jié)構(gòu)難以為繼。

肌紅蛋白為什么要一個(gè) 146肽來陪伴血紅素？這里有兩個(gè)問題要澄清。首先，若沒有多肽鏈，則血紅素分子很容易互相接近,夾住一個(gè)氧分子,使自身中的Fe(Ⅱ)氧化成Fe(Ⅲ),從而在第六配位上只結(jié)合H2O而不能結(jié)合O2分子。其次，血紅素與的結(jié)合比與氧的結(jié)合要強(qiáng)25000倍,是因?yàn)椴幌裱跄菢有敝c鐵成鍵。在肌紅蛋白中，由于多肽鏈提供的遠(yuǎn)側(cè)組氨酸的作用，迫使也要斜著成鍵。這樣，它與血紅素的結(jié)合就只比氧強(qiáng)200倍了。