超構(gòu)材料21世紀(jì)初被提出，截至目前它仍然是非常活躍的領(lǐng)域。其中的微結(jié)構(gòu)，大小尺度與它作用的蛋白質(zhì)尺寸相當(dāng)，因此得以對蛋白質(zhì)的結(jié)晶過程施加-，對蛋白質(zhì)的-態(tài)形成起到促進(jìn)作用，從而降低了兩步成核中的步能壘。其次，通過材料本體結(jié)構(gòu)的晶格對-態(tài)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行引導(dǎo)排列，促進(jìn)蛋白質(zhì)分子的有序排列和晶核形成，24孔結(jié)晶板報價，從而降低了兩步成核中的第二步能壘。
盡管通過實驗和理論證明了超構(gòu)材料在蛋白質(zhì)結(jié)晶方面的-潛力，但要充分發(fā)揮其優(yōu)勢則必須兼容當(dāng)前蛋白質(zhì)結(jié)晶通過的高通量篩選系統(tǒng)。目前國際上普遍采用液體處理機器人來進(jìn)行高通量結(jié)晶篩選，篩選一個結(jié)晶條件的蛋白樣品消耗體積為納升級別。因此，如何快速，穩(wěn)定地將成核劑添加到高通量系統(tǒng)的同時，又不對結(jié)晶系統(tǒng)造成大的影響成為急需解決的問題。
隨后通過優(yōu)化生產(chǎn)和制備工藝，考察了各生產(chǎn)因素對成核劑尺寸和穩(wěn)定性的影響，確定了適合高通量蛋白質(zhì)結(jié)晶篩選的成核劑混懸劑的制備工藝流程。這是一種含有具有表面超結(jié)構(gòu)的有機無機復(fù)合材料，其尺寸分布在幾百納米到幾微米之間。該產(chǎn)品的組成為材料顆粒與水溶液的混懸液。在蛋白質(zhì)結(jié)晶篩選實驗中，使用該產(chǎn)品有助于提高蛋白質(zhì)結(jié)晶篩選的成功率，包括-晶體的分辨率和篩選新的結(jié)晶條件，使不結(jié)晶或難結(jié)晶的蛋白質(zhì)成功結(jié)晶，展現(xiàn)了-的應(yīng)用潛力，使用該成核劑已經(jīng)成功結(jié)晶和解析十多個蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)。
此外，針對能夠結(jié)晶的蛋白質(zhì)分子，成核劑混懸液在篩選新的結(jié)晶條件，提升結(jié)晶的分辨率方面同樣有效。目前，-院已經(jīng)與國內(nèi)超過18個實驗室開展了合作，助力我國的生命科學(xué)和生物研究。
以蛋白質(zhì)晶體學(xué)為主要手段的結(jié)構(gòu)基因組學(xué)研究通常包括選靶、、表達(dá)、純化、晶體篩選與優(yōu)化、x射線衍射數(shù)據(jù)收集與結(jié)構(gòu)解析等步驟。其中，獲得滿足衍射數(shù)據(jù)收集要求的高蛋白晶體是大的瓶頸。我們在人類細(xì)胞內(nèi)氯離子通道蛋白2(clic2)結(jié)構(gòu)與功能研究中發(fā)現(xiàn)用5，5二硫雙-2--(處理，可以-提高clic2晶體，成功收集了分辨率至2埃的衍射數(shù)據(jù)試劑作為一個檢測巰基化合物的-試劑，通常用在半胱氨酸或含量測定上。在蛋白晶體學(xué)領(lǐng)域里以獲得蛋白晶體為目的的試劑修飾例子實際并不多。我們將其應(yīng)用在蛋白結(jié)晶學(xué)領(lǐng)域，使用ellman試劑修飾方法使蛋白晶體得到有效-。
但主要是嗜熱菌蛋白酶的結(jié)晶條件數(shù)-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(jìn)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)展的領(lǐng)域之一，是化學(xué)科學(xué)和生命科學(xué)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-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(jìn)行了綜述，并對目前幾種商業(yè)化和文獻(xiàn)-的典型蛋白質(zhì)結(jié)晶微流控系統(tǒng)進(jìn)行了介紹和比較.
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