摘要：该文设计了通过非共价作用调控蛋白质结晶的综合实验。实验以离子液体为添加剂,通过晶体形貌、结晶动力学等表征蛋白质的结晶过程,并在此基础上,通过Zeta电势等探究离子液体与蛋白质之间的非共价相互作用,揭示其调控结晶作用机制。该实验能够帮助学生更好地了解蛋白质的结晶过程,探究离子液体与蛋白质的作用过程,掌握非共价相互作用相关理论,在提高动手能力的同时,激发学习热情与创新思维。

摘要：蛋白质结晶条件筛选是蛋白质分子三维结构解析的主要限速环节之一,因此发展筛选效率较高的结晶条件筛选试剂盒有着十分重要的意义.目前广泛应用的结晶条件筛选试剂盒的设计方法主要有不完全因子法、稀疏矩阵法和系统筛选法.结晶学家基于这三种方法研发了一系列用于蛋白质结晶条件筛选的试剂盒.评述了20世纪以来筛选试剂盒的设计方法及应用进展,并展望了其未来的发展方向.

摘要：设计并制作了一种在微腔中对蛋白质进行微批量法(microbatch)结晶的碟式微流控结晶芯片,它是一种高通量、低成本、低耗样量(纳升级)、操作简便的蛋白质结晶筛选方法,这种芯片能成功地结晶溶菌酶(lysozyme)和青色荧光蛋白(CyPet).为了系统地比较这种微流控芯片与传统的使用蒸汽扩散法(vapor diffusion)的24孔结晶板的结晶能力,用3个Hampton结晶试剂盒(Crystal Screen KitⅠ、Crystal Screen KitⅡ和PEG/Ion Screen Kit),在4℃及20℃培养条件下分别对5种标准蛋白(溶菌酶(lysozyme)、木聚糖酶(xylanase)、脂肪酶B(lipase B)、葡萄糖异构酶(glucose isomerase)和嗜热菌蛋白酶(thermolysin))进行了结晶筛选实验.结果表明,在4℃时微流控芯片与24孔结晶板有相近数目的结晶条件(91 vs 98);在20℃时虽然微流控芯片上的结晶条件数少于24孔结晶板(67 vs 94),但主要是嗜热菌蛋白酶的结晶条件数显著减少,其他4种蛋白在两种方法上均有相近的结晶条件数,表明微流控芯片能以接近24孔结晶板的效率进行蛋白质结晶筛选.但是,在4℃时微流控芯片与24孔结晶板有60%的结晶条件不同,20℃时有90%的结晶条件不同,这表明目前的这种微流控芯片还不能直接代替传统的24孔结晶板,它可以作为蛋白质结晶筛选时的一种补充方式.

摘要：空间的微重力环境有助于改善蛋白质晶体的生长质量。为解析高分辨率的蛋白质分子结构和进一步的理性药物设计提供帮助。为利用德国提供的空间生物培养箱在我国的SZ—8飞船上实施空间蛋白质结晶实验,研制了新型实验装置。新装置具有120个结晶室单元,重0.11 kg,体积10-4m3,单个结晶室蛋白液用量可少至1μL。对汽相扩散和液-液扩散蛋白质结晶方法通用,而且不需要电力供应,没有运动部件。经火箭发射和飞船返回的力学环境模拟测试以及实际结晶实验验证,表明装置安全可靠,满足使用需求。

摘要：实时监测晶体生长过程对研究晶体生长动力学以及调控晶体生长过程有着很重要的意义。结合干涉技术、相移技术以及时间序列位相提取技术,建立了一个晶体生长过程实时监测系统。该系统主要由三条光束组成,通过设定快门参数组成不同的Mach-Zehnder干涉光路,可同时用于无机盐晶体和蛋白质晶体生长过程的实时定量监测。利用该系统及时间序列位相提取方法,对NaCl晶体在自然蒸发情况下的生长过程以及溶菌酶蛋白悬滴法结晶过程进行了研究,对该系统和方法在研究晶体结晶过程中的可行性及优势进行了验证。结果表明,该系统不仅可以获得晶体结晶过程中的实时绝对浓度、过饱和度等晶体生长动力学参数;而且对于蛋白质结晶过程,快门系统的引入解决了蛋白溶液多浓度场叠加的分离问题,在一个实验周期内获得了溶菌酶蛋白结晶过程中的实时蛋白浓度演变、实时沉淀剂浓度变化等结晶动力学参数。这些关键参数为下一步探索结晶条件对晶体质量的影响、分析蛋白结晶相图以及优化蛋白质晶体质量提供了定量数据基础。

摘要：对于生物大分子的具体结构的了解可以揭示它们的功能,这在新药设计以及改变分子结构使之具有更高的工业应用潜力方面是非常有用的。X射线衍射是确定这样的大分子结构的非常可靠的方法。但是只有当得到合适的晶体时才可以用这样的方法,大分子结构测定方法的主要瓶颈是能否得到可用于衍射的晶体。介绍用油进行结晶的方法,其中包括最近用油进行生物大分子结晶的技术和控制结晶的成核和生长速率的技术。