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蛋白质晶体板研究

大分子生物药以晶体形式作为给药的方式具有稳定性高,有效成分浓度高以及容易实现的可控性释放等许多优点.然而,,截至2004年的150多种生物药中,以晶体为其主要的生产和销售形态的只有胰岛素.造成这种情况的主要技术原因是因为蛋白质结晶和小分子结晶相比具有更为复杂的结晶环境和影响因素。

本主要在过程尺度上对蛋白质结晶过程中晶体群体的生长行为进行了系统的模型化和实验研究. 蛋白质晶体的形状以及产品的粒度分布是衡量结晶产品质量的主要指标,但是目前对蛋白质结晶的群体粒数衡算模型的研究还非常少。

而且只能模拟粒度分布,不能模拟形状分布,因为模型中的晶体尺寸被简单的定义为该晶体的体积当量直径.本提出了一个适用于蛋白质结晶过程的基于晶体形状结构的群体粒数衡算模型.在该模型中,蛋白质晶体的形状被定量描述为每个晶面到晶体几何中心的距离,由此提出。

蛋白质晶体板实验依据

温度控制作为调控蛋白质结晶过程的手段,在结晶实验中被广泛采用.热历史 效应作为蛋白质结晶实验中新的影响因素,已被越来越多的科学家所重视.控制温度可以改变蛋白质的溶解度,进一步改变溶液的过饱和度,从而影响结晶过程.我 们简要总结了温度对蛋白质结晶的影响及应用温度技术控制蛋白质晶体生长的各种技术,为蛋白质结晶工作提供理论和实验依据。

找蛋白质晶体生长的优化条件一直是晶体生长工作者的目标,但是不同的蛋白质有着不同的生长条件,很难提出某种完全适应于所有蛋白质的晶体生长条件以及判断晶体能否生长的标准。

蛋白结晶板介绍

研究蛋白质晶体结构的物理化学分支学科。蛋白质分子是由上百或更多的α-氨基酸作为单体缩合而成的多肽（见肽）链构成的。能构成蛋白质中多肽链的α-氨基酸总共有 20种L－氨基酸。

组成蛋白质分子的α-氨基酸都是L-异构体，其构型见图2。图2每个氨基酸或其残基中羧酸根α位上的碳原子 Cα直接与氢原子、氨基和侧链R基相连。在L-异构体中,从Cα向R 看 时,按顺时针顺序排列是H、NH幦和COO。存在于蛋白质分子中的20种氨基酸各以其侧链R基而相区别。

甘氨酸的R基为一个氢原子，而其他氨基酸的R基分别为脂肪侧链、带羟基的脂肪侧链、带芳香环的侧链、碱性侧链、带羧酸基的侧链、带酰胺基的侧链和含硫侧链等。

决定多肽链构象的每个Cα原子参与的Cα-N和Cα-C单键旋转角φ和Ψ。φ和Ψ为180°时，给出完全伸展的构象，当φ和Ψ都为0°时，将使左方肽中的N-H与右方肽中的C=O互相接触（图6）。角φ和Ψ以Cα给出的顺时针方向为正。多肽链中的N-H和C=O基团当参与形成较强的氢键时,氢键N-H…O长度约为2.80埃，而N→H与N→O之间的交角不超过30°。

红蛋白的结构及其载氧功能 肌红蛋白和血红蛋白晶体不难培养。在它们的衍射图上,衍射点数以万计。应用重原子同晶置换法，可以解决周相问题。它们的结构测定工作终于从1957年起开始突破。结构晶体学对我们理解蛋白的结构和功能作出了决定性的贡献，迄今为止，它仍为完整地揭示蛋白三维结构的途径。

鲸肌红蛋白含一个146肽。它的三维结构见图9。从图可见蛋白分子中的结构层次。肌红蛋白中α-螺旋体含量高达75%。分子共有八段α-螺旋，其中有四段中断于分子所含有的四个脯氨酸残基。所得结果证实，肽键确实都具有共面和反式的构型。三级结构的整体内外明显有别，内向的全是非极性或疏水残基，而外向的都是极性残基。