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蛋白质结晶技术发展的艰难历程

科学家们研究蛋白质结晶技术花费了很长时间。1988年诺贝尔化学奖被授予三位德国科学家，蛋白质晶体培养板报价，原因是三个人通力合作，在世界上解析了一种膜蛋白——菌光合反应中心的高分辨率三维结构，它拉开了膜蛋白结构生物学的序幕，在生物学界影响非常大。之后，科学家们在***组学和蛋白质组学领域不断取得新进展，可以作为潜在靶向的蛋白质的数量呈指数级增加，然而这些方法获得有用晶体的成功率不足20%。

2011年，英国帝国理工学院和萨里大学的科学家们使用一种“分子印迹聚合物（MIPs）”的材料，研发出了一种更有效的制造蛋白质晶体的方法。但是这种方法在结晶条件成分复杂，包含高盐，宽泛的酸碱区间等条件下，容易造成MIPs对蛋白质的印记作用失效。科研不断深入，技术不断迭代，目前，应用为广泛的晶体制备方法当属规模筛选，比如高通量蛋白质结晶筛选，即从成百上千个溶液条件中筛选出适合结晶的条件。据相关数据显示，目前的高通量蛋白质结晶筛选的成功率仅为15.6%，严重制约了蛋白质结晶技术在结构生物学领域的应用和发展。缺乏、广谱的蛋白晶体制备技术是目前结构生物学研究中的技术瓶颈。

近期，由深圳***技术研究院喻学锋研究员课题组研发的一种蛋白质结晶筛选添加剂——人工晶种混悬液打破了技术桎梏。新法的应用，能够让蛋白质晶体的结晶更简便，更科学，更完整。

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首先探索了基于SU-8负性光刻胶的双层芯片模具制作工艺，另外，为了在微流控芯片中形成均匀分散的蛋白液滴，我们对基于PDMS(聚二硅氧烷)的微流控芯片的表面性质进行了研究，分别观察和评价了不同键合方法所制作液滴型PDMS微流控芯片应用于制备油包水和水包油两种液滴分散体系的效果;实验结果显示热扩散键合方法适用于制作油包水型PDMS液滴型微流控芯片，蛋白质晶体培养板，而等离子键合方法制作的PDMS芯片适于形成水包油型的液滴分散体系。为了实现芯片中样品液滴的有效操控和分配，我们在微流控芯片中集成了空气阀结构。

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以蛋白质晶体学为主要手段的结构***组学研究通常包括选靶、、表达、纯化、晶体筛选与优化、X射线衍射数据收集与结构解析等步骤。其中，获得满足衍射数据收集要求的高质量蛋白晶体是大的"瓶颈"。我们在人类细胞内氯离子通道蛋白2(CLIC2)结构与功能研究中发现用5，5"二硫双-2-甲酸(处理，蛋白质晶体培养板价格，可以显著提高CLIC2晶体质量，成功收集了分辨率至2埃的衍射数据***作为一个检测巯基化合物的经典***，通常用在半胱氨酸或含量测定上。在蛋白晶体学领域里以获得蛋白晶体为目的的***修饰例子实际并不多。我们将其应用在蛋白结晶学领域，使用Ellman***修饰方法使蛋白晶体质量得到有效改善。