结构生物学服务

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关于“结晶筛选”

结晶筛选

蛋白质结晶是将复杂的大分子形成结构化、有序晶格的行为和方法,同时也是支持蛋白质结构研究的第一步。蛋白分子结晶对环境及条件具有苛刻的要求,优秀的结晶筛选过程是获得良好蛋白晶体的前提,有助于蛋白质晶体学的研究工作,进行更好地药物化学研究;促进开发蛋白质类药物、扩大生产规模、优化生产过程。

服务内容

常规的蛋白质结晶方法有:分批结晶法、液-液扩散法、蒸汽扩散法(悬滴法、坐滴法)等。根据不同的需求,可区分为蛋白的单体结晶和蛋白与配体的共结晶。

  • 单晶培养

    与其他有机或无机化合物晶体结构一样,蛋白质晶体结构是由相同的蛋白质分子或蛋白质分子复合物在空间中有序排列从而构成的规则的3D阵列。根据蛋白质晶体结构排列的对称性,晶体中的所有分子相对于晶格具有有限数量的独特取向。蛋白分子通过在晶格中的有序排列,将单个分子的衍射值叠加,最终获得足以测量的衍射强度。
    Native重组蛋白晶体制备
    适用于:拥有已知同源蛋白结构的样本。
    其氨基酸序列与同源蛋白具有相似的折叠方式,可以以已有的 同源蛋白晶体结构为模型,进行分子置换获取目标蛋白结构的 相位信息,进而解析得到目标蛋白的晶体结构。此类蛋白通常 采用常规晶体培养方法。
    含有重原子晶体制备
    常用于:缺乏已知同源蛋白结构的样品。
    天然蛋白的晶体衍射数据中不包含相位信息。在没有同源蛋白结构模型进行分子置换的情况下,可培养包含有重原子的蛋白晶体,根据晶体中重原子的反常散射信号解析得到相位信息,进而解析得到目标蛋白的晶体结构。
  • 共晶制备

    共晶即蛋白质与其他生物分子(即配体,如核酸、酶、小分子及其他蛋白分子等)的复合物形成晶体,通过研究“蛋白-配体”的共晶结构来研究其口袋区域,对于理解蛋白质功能、药物设计、分析生物分子互作机理等研究具有重要意义。在小分子药物的开发,抗原抗体复合物、PROTAC、酶的催化机理的研究等其他领域,都需要对共晶结构进行研究。
    共结晶法
    适用于:研究普通“蛋白质-配体”复合物。
    使目的蛋白与配体结合形成复合物(如抗原-抗体复合物),复合物 达到一定过饱和状态后会以晶体的形态析出。
    浸泡法
    一种基于蛋白质与其小分子配体作用机理的结晶方法。
    将蛋白质浸泡在小分子配体溶液中,配体扩散到结合位点,从而获得共晶晶体。使用晶体学手段来对此类共晶结构进行研究,可获取蛋白与小分子作用机制及结构变化,阐明其分子交互原理。

服务优势

  • 1800+结晶条件初筛

    平行设置19块96孔板,快速找 到蛋白合适的结晶条件节约时 间,保证成功率。

  • Mosquito自动点晶机器人

    自动控制液滴体积,排除组内差异,保证实验结果准确。快速完成蛋白结晶条件初筛节约,时间。

  • 紫外成像系统

    快速区分蛋白晶体和盐晶保证,实验方向正确。

  • 定制化结晶优化方案

    对有可能形成晶体的结晶条件 制定合适的优化方案,直到产 生高质量的单晶和高分辨率的 数据。

服务流程

  • 01

    结晶初筛

    在初筛阶段,我们通常采用高通量筛选的方式来获取不同结晶条件组合下的高纯度蛋白结晶,并通过后续其他技术手段观测其结晶状况推测更优的结晶条件。在这一过程中,需要调整复杂的化学和物理参数,包括温度, pH, 溶剂的介电常数,溶液中的盐,以及稳定剂的存在和浓度等。

    我们拥有数十种结晶试剂盒组合和近两千种结晶筛选条件,在初筛阶段实现高通量的筛选模式;应用高效率的结晶机器人,不仅大大缩短实验时间,而且单个结晶初筛条件的样品用量可降低至0.1μL,减少样品损耗,降低实验成本。

  • 02

    结晶优化

    晶体样本的尺寸和质量会直接影响后续的结构研究,因此在初筛的基础上,我们会对蛋白结晶的条件进行进一步优化,对结晶参数进行微调,调整晶体的结晶质量、固体形态,以获取对后续结构研究最优的结果。

    结晶优化中需要调整的参数种类通常与结晶初筛过程相似,我们通过改变沉淀剂、盐组分、pH,溶剂的介电常数,温度等条件,进一步优化您的晶体样本。在难以形成良好晶体的样本或您对结晶过程有特殊需求时,我们会采取一些特殊的途径和技术,如加入去污剂、多种类添加剂或Seeding的方式以加强成核和晶体生长。

  • 03

    蛋白晶体鉴定

    获得蛋白晶体类似物之后,适当地鉴别蛋白晶体或是盐晶,可以减少蛋白样本消耗、降低成本,提高效率,也可以对结晶条件进行进一步优化,从而提高产品质量。我们的结晶实验室配备普通光学显微镜及紫外显微镜,用以对晶体样本进行鉴定和筛选。
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