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真空膜结晶蛋白质的研究

左俊芳

   X-射线晶体衍射分析在分子生物学中起着非常重要的作用,因此需要有适合做衍射分析的蛋白质晶体。然而,生物大分子的许多特性不同于有机和无机的小分子,例如:静电学性质、较复杂的形状及物理化学不稳定性等等,这就使生物大分子的结晶过程变得较为复杂。因此,获得质量完美的蛋白质晶体成为蛋白质结构测定的主要瓶颈,需要探索新的结晶方法以制备蛋白质等生物大分子晶体。用膜结晶技术结晶蛋白质可得到适合于衍射分析的大分子蛋白质晶体。 本文首先采用了聚偏氟乙烯中空纤维微孔膜对真空膜结晶溶菌酶进行了实验研究。考察了膜下游真空度、蛋白质浓度、料液流速、添加剂、pH和离子强度对溶剂跨膜通量及溶菌酶晶体质量的影响。结果表明:真空度应控制在0.015MPa左右;溶菌酶真空膜结晶的最佳浓度为20mg·mL~(-1);结晶溶液的流速以288μm·s~(-1)为宜;结晶溶液中加入一定添加剂如丙三醇、DMSO等,可以有效提高溶剂跨膜通量,改善晶体质量;在相同离子强度下,pH值越大膜通量越低,在不同的pH值下可以得到不同形状的晶体。 另外,本文用渗透膜结晶法进行了其它几种蛋白质(牛血清白蛋白V、脂肪酶)的膜结晶,研究了操作条件对蛋白质渗透膜结晶过程的影响,优化了几种蛋白质的结晶条件,评价了不同结晶条件下的溶剂跨膜通量,探讨了沉淀剂和添加剂对蛋白质渗透膜结晶的作用机理,并对最后得到的蛋白质晶体进行了初步分析。实验结果表明:对于牛血清白蛋白V的渗透膜结晶过程,最佳结晶条件为17~25℃,pH6.3的KH_2PO_4-Na_2HPO_4缓冲液,沉淀剂为NaCl或PEG6000。另外,添加剂酒石酸钾钠的加入不仅可以有效提高溶剂跨膜通量,改善晶体质量,促进晶体成核及生长,得到质量更完美的晶体。……   
[关键词]:膜结晶;蛋白质;疏水膜;跨膜通量;结晶条件
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:北京化工大学2008年