我們在人類的基因組織中，排列的順序都是比較整齊的，這個領(lǐng)域中的一些科學(xué)家已經(jīng)將很多的研究轉(zhuǎn)移到了基因上，尤其是在分子遺傳學(xué)上。我們對分子的蛋白質(zhì)檢測已經(jīng)成為很多領(lǐng)域的科學(xué)家們研究的主要對象了，專家們在不斷的研究中發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)測定儀正是適合農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，已經(jīng)被廣泛的推廣開來了。因此，要了解基因組全部的功能，最終必須回到蛋白質(zhì)分子上來.測定蛋白質(zhì)及其復(fù)合物的三維立體結(jié)構(gòu)，是研究生物大分子結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系，揭示生命現(xiàn)象的物理化學(xué)本質(zhì)的科學(xué)基礎(chǔ)，也是當(dāng)前生命科學(xué)研究領(lǐng)域中最具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)之一。

    利用X射線晶體衍射技術(shù)測定生物大分子三維結(jié)構(gòu)的過程包括了樣品提純、結(jié)晶化、衍射數(shù)據(jù)的收集、結(jié)構(gòu)解析及功能研究等步驟，其中生物大分子結(jié)晶化是生物大分子三維結(jié)構(gòu)測定的過程中最基本也是最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié).生物大分子結(jié)晶化是一個多因素影響的復(fù)雜過程，主要是因為蛋白質(zhì)是一種生物大分子，其幾何形狀復(fù)雜多變，分子表面帶不同電荷，容易受到外界影響等因素，蛋白質(zhì)的結(jié)晶比小分子化合物的結(jié)晶要困難得多，一般適合小分子的結(jié)晶方法，并不適合大分子的結(jié)晶.生長出適合衍射的高質(zhì)量單晶是生物大分子結(jié)構(gòu)測定中最主要的“瓶頸”問題.

    多個大型結(jié)構(gòu)基因組研究項目的統(tǒng)計結(jié)果表明，被大量提純表達的蛋白中只有約5%得到了晶體，目前蛋白質(zhì)結(jié)晶化的方法仍然是經(jīng)驗性和摸索性的，因為還沒有準(zhǔn)確的實驗方法和理論保證結(jié)晶實驗?zāi)軌蛏�長出高質(zhì)量的晶體，所以蛋白質(zhì)結(jié)晶主要以結(jié)晶實驗的經(jīng)驗性和重現(xiàn)性為引導(dǎo)，不斷優(yōu)化、篩選更好的結(jié)晶條件，生長出質(zhì)量更高的晶體.本文總結(jié)和介紹了蛋白質(zhì)結(jié)晶化的原理和促進結(jié)晶化的技術(shù)方法以及新的進展.

    在晶核的生長階段，由于蛋白質(zhì)分子聚集成晶核，溶液中的蛋白質(zhì)分子減少，溶液由過飽和度高向過飽和度低過渡，處于亞穩(wěn)態(tài)區(qū)，晶核開始緩慢生長，使分子有順序地排列到晶格中，形成長程有序的單晶，從而得到適合衍射的蛋白質(zhì)晶體.因此，在結(jié)晶實驗中，應(yīng)保證蛋白質(zhì)溶液的濃度盡可能慢地趨向于略微高于飽和點。在理想的結(jié)晶實驗中，蛋白質(zhì)分子一旦在成核區(qū)形成晶核后，溶液濃度降低到亞穩(wěn)態(tài)區(qū)，由于此區(qū)域不會形成新的晶核，晶核容易生長成高質(zhì)量的單晶.

    但是，這種理想情況在結(jié)晶實驗中很少出現(xiàn)，晶核在成核區(qū)生長，由于蛋白質(zhì)分子聚集過快，往往會出現(xiàn)孿晶等，所以分別在成核區(qū)和亞穩(wěn)態(tài)區(qū)控制晶核形成、晶核生長是非常重要的。一般來說蛋白質(zhì)結(jié)晶化實驗分為兩個步驟.第一步是蛋白質(zhì)結(jié)晶條件的篩選，它是比較耗時的工作，主要是因為結(jié)晶化條件的選擇沒有十分明確的規(guī)律，要盡可能篩選多的結(jié)晶條件.對于一個蛋白質(zhì)，較大型的實驗可能篩選上千個結(jié)晶條件，一般的實驗可篩選200-500個結(jié)晶條件.中國糧油儀器在線  http://m.lovemassage.cn/