Кристалізація білка; Новини-Медичні
Кристалізація білка є важливим інструментом для очищення білків, а також для демонстрації їх хімічної чистоти.
Цей процес є важливим для рентгенівської кристалографії - галузі, яка внесла величезний внесок у наше розуміння атомної та молекулярної структури навіть на рівні білка та нуклеїнової кислоти. Ці кристали допомагають окреслити тривимірну структуру складних макромолекул та їх функції, а також те, як вони діють у реальному світі.
Принцип
Кристалізація білків заснована на обережному поєднанні пересиченого розчину сполуки з осаджуючими або кристалізаційними реагентами в належних лабораторних умовах для індукування зародження та росту білкового кристала.
Процедура
Для кристалізації білка виконують наступні дії:
Характеристика білка
Принаймні кілька міліграмів білка потрібно очистити, а потім охарактеризувати круговою дихроїстичною (CD) спектроскопією для вивчення структури та активності білка, диференціальної скануючої флуорометрії, динамічного розсіювання світла, що забезпечує низьку полідисперсність, або ультрацентрифугування. Слід також вивчити стабільність білка в присутності різних добавок і лігандів. Цей крок є важливим для успіху кристалографії.
Кристалізація білка
Цей процес залежить від фізичних та хімічних законів і є результатом осадження пересиченого розчину білка. Неможливість використання високих температур для досягнення перенасичення білків долається шляхом використання інших факторів, таких як різні типи солі в буферному розчині, або використання коефіцієнтів для підвищення розчинності білка. Загальновживані осаджувачі включають сульфат амонію та поліетиленгліколь. Комерційні попередньо виготовлені скринінгові рішення використовуються для з'ясування того, які умови сприяють кристалізації білка. Потім ці умови оптимізуються, щоб забезпечити ріст великих чистих кристалів, які можуть бути піддані рентгенівській кристалографії.
Найбільш часто використовувані методи кристалізації білка включають висячу краплю та сидячу краплю, обидва використовувані з методами дифузії пари.
Труднощі з кристалізацією білка
Зразок потрібно підготувати та очистити з обережністю та розчинити у відповідному буферному середовищі для отримання кристалів. Метою підготовки зразків є максимальна чистота та монодисперсність.
Пов’язані історії
Ще одна головна проблема - стабільність. Зберігання повинно запобігати будь-якому погіршенню з точки зору конформаційних змін або денатурації, олігомеризації або будь-яких таких змін до або під час процесу формування кристалів.
Потім досягається перенасичення, використовуючи правильну комбінацію реагентів, рН буфера, потрібну температуру та допоміжні речовини або добавки. Молекулам білка рекомендується впорядковуватися впорядковано без опадів, поділу фаз або безладної агрегації. Як тільки зародження буде індуковано належним чином, з достатньою кількістю, розміром та якістю, навколишнє середовище повинно обмежувати подальше зародження та сприяти контрольованому росту кристалів. Виросли кристали потрібно захищати від фізичних або хімічних пошкоджень.