结构生物学服务作为连接分子结构与生物功能的核心纽带,正通过揭示蛋白质、核酸等生物大分子的三维构象,为药物研发、疾病机制研究及催化工程等领域提供关键科学依据。在这一前沿领域,青云瑞晶构建的多技术平台与从蛋白表达开始的一站式结构解析服务,助力科研与工业界突破生物大分子解析的技术瓶颈。
一、三维结构解析:结构生物学服务的核心使命
生物大分子的功能与其空间结构高度相关,而结构生物学服务的本质,即是通过物理手段破译这些“分子机器”的原子级构象。以蛋白质为例,其二级结构(α- 螺旋、β- 折叠)与三级结构(结构域组装)的细微差异,可能直接决定酶的催化效率、受体与配体的结合特异性或抗体的中和活性。传统研究中,解析蛋白结构常受限于晶体培养难度或样品制备技术,而青云瑞晶整合的MicroED、冷冻电镜(CryoEM-SPA)与单晶X射线衍射(XRD)三大技术平台,可根据蛋白特性(如是否可结晶、分子量大小、膜蛋白属性等)提供差异化解决方案,实现从纳米级微晶到复杂复合物的全类型结构解析。
二、多技术平台协同:青云瑞晶的结构性突破
青云瑞晶的技术优势源于 “三位一体” 的结构解析矩阵:
微晶电子衍射(MicroED):突破晶体尺寸限制,晶体检测要求低至100nm,尤其适合处理蛋白微晶,最高分辨率,一般<3Å;
冷冻电镜单颗粒法(CryoEM-SPA):无需结晶即可获得蛋白结构,特别适用于获取膜蛋白结构和大型蛋白复合物的结构,允许检测同一靶蛋白的多种构象;
单晶X射线衍射(XRD):依托1000 + 晶体条件初筛与全球范围内多家同步辐射光源合作,提供高分辨率(<2 Å)的结构数据,常用于解析靶点结构、蛋白小分子共晶,抗原表位鉴定;
这三大技术的互补性,使青云瑞晶能够覆盖从微纳级样品到超大分子复合物的全场景结构解析需求。
三、一站式服务:从蛋白表达到结构解析的一站式综合服务
青云瑞晶的结构生物学服务以 “一站式” 为核心特色,提供基因-结构一站式结构生物学服务,解决结构生物学领域所有难题。
重组蛋白表达与纯化:提供大肠杆菌、昆虫细胞、哺乳动物细胞等多表达系统,通过载体优化与标签设计,实现纯度> 90%的可结晶级蛋白制备,自建了以靶点蛋白为核心的重组蛋白产品库;
结晶筛选与优化:利用高通量筛选设备,在数千种条件中快速锁定最佳结晶条件并制定合适的优化方案,直到产生高质量的晶体和高分辨率的数据;
多维数据采集:根据样品特性选择技术路线 —— 对可结晶蛋白采用成熟的XRD ,对难结晶样品启用CryoEM-SPA,对微纳级蛋白晶体采用MicroED,破解更多蛋白质结构;
结构建模与验证:通过分子置换、从头解析等方法构建三维模型,结合PDB数据库标准进行结构优化,最终交付包含原子坐标与衍射数据的完整报告。
四、跨领域应用场景:从基础科研到产业转化
结构生物学服务的应用已渗透至生命科学各分支领域:
药物研发:解析PROTAC分子与靶点蛋白的结合模式,指导双功能分子设计;通过蛋白 - 配体复合物结构优化小分子抑制剂的亲和力;
疫苗开发:测定抗原 - 抗体复合物结构,明确中和表位位置,如新冠病毒刺突蛋白与中和抗体的互作机制研究;
酶工程:解析催化用酶的活性中心构象,通过定点突变优化底物特异性,已应用于生物合成路径的效率提升;
疾病机制:研究突变蛋白的结构畸变,如囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)的构象异常与通道功能缺陷的关联。
青云瑞晶已累计完成750 +蛋白结构解析项目,覆盖350 +科研与工业客户,其 450 +小分子结构解析为创新药研发提供了关键结构基础。
五、服务优势解析:效率与精度的双重保障
青云瑞晶在结构生物学服务领域的竞争力,源自多维度的资源整合能力:
时间效率:依托规模化团队与工业化流程,丰富项目数据,充足商业机时,最快仅需1个月,较传统科研模式提速50%以上;
技术储备:自建TEM平台与同步辐射合作网络,避免机时排队限制,配合自研数据处理软件,实现高通量数据优化;
经验积累:团队具备750 +项目经验,成功表达超300种蛋白类种,尤其在膜蛋白、抗体 - 抗原复合物等难解析体系中形成独特技术优势;
全链条覆盖:从蛋白表达到结构解析的一站式服务,解决科研团队“多平台协作”的痛点,降低项目衔接成本。
结构生物学服务作为连接分子结构与生物功能的桥梁,正以前所未有的精度与效率,推动生命科学研究从描述性科学向预测性科学跨越。青云瑞晶通过技术整合与流程优化,将复杂的结构解析过程转化为标准化服务,不仅加速了基础科研发现,更助力创新药物、工业酶制剂等产业领域的技术突破。当原子级结构信息成为生物医学研究的“基础设施”,结构生物学服务所释放的科学价值,终将转化为改善人类健康与推动绿色发展的现实生产力。