[发明专利]提高生物大分子晶体质量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高生物大分子晶体质量的方法，特别是通过机械振动来提高生物大分子晶体质量的方法。 

背景技术

生物大分子的结构与功能研究是现今生物前沿领域的热点问题。生物大分子的结构信息对设计和发展新的药物很有帮助。X射线衍射法是目前测试确定空间生物大分子三维结构最可靠的方法，而此方法的实施需要提供高质量的生物大分子晶体。从纯度很高的蛋白质到生长出衍射质量的蛋白质晶体，成功率不足20％，因此获得高质量生物大分子晶体至今仍是瓶颈问题。 

影响生物大分子结晶的因素很多，包括物理、化学和生化因素。在物理因素中，溶液流动的存在对生物大分子晶体质量的影响不容忽视。这是由于生物大分子晶体在其生长过程中不断消耗其周围的溶质，从而导致在生物大分子晶体表面处生物大分子溶液的浓度要比母液中低，溶液中存在的浓度梯度造成了溶液对流，产生了流场。由于晶体生长过程会受到质量传输的影响，因此，晶体的质量通常与传质过程相关。最近几年的研究发现，当促使生物大分子结晶溶液流动时，其生长过程会发生明显变化，晶体的质量也随之有着显著的改变。Adachi等人发明了一种新的使生物大分子结晶溶液流动的方法，这种方法是将生物大分子结晶板固定在旋转的摇板上，随着摇板的旋转，缓慢摇动蛋白质结晶溶液，最小化蛋白质晶体表面的浓度梯度，来提高蛋白质晶体质量。他们用50转/分的速度缓慢摇动蛋白质结晶溶液，提高了溶菌酶、腺苷脱氨酶和人的磷酸盐异构酶的晶体质量；其中人的磷酸盐异构酶的晶体分辨率提高幅度为1.4 

发明内容

为了解决现有技术结晶的生物大分子晶体质量差的问题，本发明提供一种提高生物大分子晶体质量的方法，采用一定频率和振幅对生物大分子结晶溶液体系进行机械振动，严格控制振动环境温度，可以提高蛋白质晶体质量。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种提高生物大分子晶体质量的方法，其特点是包括下述步骤： 

采用经过六次重结晶的溶菌酶配制生物大分子结晶溶液体系，将该溶液体系固定于一个振动台上，振动台振动频率10～100Hz，振幅2×10^-4～5mm； 

生物大分子结晶在垂直振动中20℃恒温进行； 

结晶完毕后，回收晶体。 

本发明的有益效果是：由于采用4～200Hz的振动频率和2×10^-4～5mm的振幅，对蛋白质结晶板进行机械振动，并严格控制温度，生物大分子晶体分辨率提高幅度可达 以上，晶体表面形貌更加规则。 

下面结合实施例对本发明作详细说明。 

具体实施方式

第一步：将振动台放入生化培养箱，由生化培养箱来控制振动台的温度。振动台的型号是RT-40D，振动台振动方向垂直，振动频率4～200Hz，振幅2×10^-4～5mm；生化培养箱的型号是LRH-250，生化培养箱的温度控制范围0～60℃，温度控制精度是±0.1℃，温度起伏是±0.5℃。 

第二步：将经过六次重结晶的日本Seikagaku公司的货号为100940的溶菌酶，溶于pH为4.60，0.1mol/L的醋酸钠缓冲液中，使其浓度为20mg/ml，用0.22μm的滤膜滤去杂质。用相同的缓冲液配制NaCl结晶液浓度为80mg/ml，采用悬滴法，使用40孔结晶板进行生物大分子结晶，微池中为150μlNaCl结晶母液，悬滴为1ul蛋白溶液和1μlNaCl结晶母液混合。 

第三步：将整个结晶体系固定在密闭的恒温振动台上，同样的结晶体系放在一个密闭的控温箱中作为对照，控制温度在20℃。结晶体系在振动频率分别为10Hz，30Hz，50Hz，60Hz，70Hz，80Hz，90Hz，100Hz下进行形核结晶过程。两天后回收晶体观察结果。 

结果如下：10～100Hz恒温振动条件下蛋白质晶体分辨率提高幅度为 晶体表面形貌更加规则。