提高生物大分子晶體質量的方法
2023-05-10 03:05:26
專利名稱：提高生物大分子晶體質量的方法
技術領域：
本發明涉及一種提高生物大分子晶體質量的方法，特別是通過機械振動來提高生物大分子晶體質量的方法。
背景技術：
生物大分子的結構與功能研究是現今生物前沿領域的熱點問題。生物大分子的結構信息對設計和發展新的藥物很有幫助。X射線衍射法是目前測試確定空間生物大分子三維結構最可靠的方法，而此方法的實施需要提供高質量的生物大分子晶體。從純度很高的蛋白質到生長出衍射質量的蛋白質晶體，成功率不足20%，因此獲得高質量生物大分子晶體至今仍是瓶頸問題。
影響生物大分子結晶的因素很多，包括物理、化學和生化因素。在物理因素中，溶液流動的存在對生物大分子晶體質量的影響不容忽視。這是由於生物大分子晶體在其生長過程中不斷消耗其周圍的溶質，從而導致在生物大分子晶體表面處生物大分子溶液的濃度要比母液
中低，溶液中存在的濃度梯度造成了溶液對流，產生了流場。由於晶體生長過程會受到質量傳輸的影響，因此，晶體的質量通常與傳質過程相關。最近幾年的研究發現，當促使生物大分子結晶溶液流動時，其生長過程會發生明顯變化，晶體的質量也隨之有著顯著的改變。Adachi等人發明了一種新的使生物大分子結晶溶液流動的方法，這種方法是將生物大分子結晶板固定在旋轉的搖板上，隨著搖板的旋轉，緩慢搖動蛋白質結晶溶液，最小化蛋白質晶體表面的濃度梯度，來提高蛋白質晶體質量。他們用50轉/分的速度緩慢搖動蛋白質結晶溶液，提高了溶菌酶、腺苷脫氨酶和人的磷酸鹽異構酶的晶體質量；其中人的磷酸鹽異構酶的晶體解析度提高幅度為1.4A。
發明內容
為了解決現有技術結晶的生物大分子晶體質量差的問題，本發明提供一種提高生物大分子晶體質量的方法，採用一定頻率和振幅對生物大分子結晶溶液體系進行機械振動，嚴格控制振動環境溫度，可以提高蛋白質晶體質量。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案 一種提高生物大分子晶體質量的方法，其
特點是包括下述步驟-
配製生物大分子結晶溶液體系，將該溶液體系固定於一個振動臺上，振動臺振動頻率0.1 3000Hz，振幅2xl(T4 10mm;
生物大分子結晶在振動中0 60。C恆溫進行；結晶完畢後，回收晶體。所述的振動包括所有形式的機械振動。
所述的結晶溶液體系包括所有生物大分子結晶溶液體系。
本發明的有益效果是由於採用4 3000Hz的振動頻率和2x10—4 1.0mm的振幅，對蛋白質結晶板進行機械振動，並嚴格控制溫度，生物大分子晶體解析度提高幅度可達0.3 1.6A以上，晶體表面形貌更加規則。
下面結合實施例對本發明作詳細說明。
具體實施例方式
第一步將振動臺放入生化培養箱，由生化培養箱來控制振動臺的溫度。振動臺的型號
是RT-40D，振動臺振動方向垂直，振動頻率4 200Hz，振幅2xl0—4 5mm;生化培養箱的型號是LRH-250,生化培養箱的溫度控制範圍0 60°C，溫度控制精度是士0.1。C，溫度起伏是士0.5。C。
第二步將經過六次重結晶的日本Seikagaku公司的貨號為100940的溶菌酶，溶於pH為4.60， 0.1 mol/L的醋酸鈉緩衝液中，使其濃度為20 mg/ml，用0.22 pm的濾膜濾去雜質。用相同的緩衝液配製NaCl結晶液濃度為80mg/ml，採用懸滴法，使用40孔結晶板進行生物大分子結晶，微池中為150^1 NaCl結晶母液，懸滴為lul蛋白溶液和lplNaCl結晶母液混合。
第三步將整個結晶體系固定在密閉的恆溫振動臺上，同樣的結晶體系放在一個密閉的控溫箱中作為對照，控制溫度在2CTC。結晶體系在振動頻率分別為10Hz， 30Hz， 50Hz， 60Hz，70Hz， 80Hz， 90Hz， 100Hz下進行形核結晶過程。兩天後回收晶體觀察結果。
結果如下10 100Hz恆溫振動條件下蛋白質晶體解析度提高幅度為0.3 1.6A，晶體表面形貌更加規則。
權利要求
1、一種提高生物大分子晶體質量的方法，其特徵在於包括下述步驟配製生物大分子結晶溶液體系，將該溶液體系固定於一個振動臺上，振動臺振動頻率0.1～3000Hz，振幅2×10-4～10mm；生物大分子結晶在振動中0～60℃恆溫進行；結晶完畢後，回收晶體。
2、 根據權利要求書l所述的提高生物大分子晶體質量的方法，其特徵在於所述的振動 包括所有形式的機械振動。
3、 根據權利要求書l所述的提高生物大分子晶體質量的方法，其特徵在於所述的結晶 溶液體系包括所有生物大分子結晶溶液體系。
全文摘要
本發明公開了一種提高生物大分子晶體質量的方法，包括下述步驟配製生物大分子結晶溶液體系，將該溶液體系固定於一個振動臺上，振動臺振動頻率0.1～3000Hz，振幅2×10-4～10mm，振動臺所處環境溫度控制精度±0.1℃，溫度起伏±0.5℃；生物大分子結晶在振動中0～60℃恆溫進行；結晶完畢後，回收晶體。由於採用4～3000Hz的振動頻率和2×10-4～1.0mm的振幅，對蛋白質結晶板進行機械振動，並嚴格將溫度控制在0～60℃，生物大分子晶體解析度提高幅度0.3～1.6，晶體表面形貌更加規則。
文檔編號C07K1/00GK101555628SQ200910022599
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月19日 優先權日2009年5月19日
發明者盧慧甍, 澎 商, 尹大川, 楊鵬飛, 王璽凱, 鹿芹芹 申請人:西北工業大學