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利用蛋白质结晶诊断设备可以得到什么结论? 质量传输和表面生长过程对蛋白质晶体完美性(PCDF)的影响研究 领域:大分子晶

利用蛋白质结晶诊断设备可以得到什么结论?

质量传输和表面生长过程对蛋白质晶体完美性 (PCDF) 的影响研究

领域:大分子晶体生长探险:18-20 主要研究者:Fermin Otalora Munoz,格拉纳达大学,格拉纳达, 西班牙 研究目标 蛋白质结晶诊断设施 (PCDF) 项目的具体总体目标是研究控制晶体质量的传质现象:超饱和水平和波动、杂质掺入和均质流体中的成核。

这种现象受到浮力的强烈影响,伴随着浓度,因此密度梯度确实促进了浮力驱动的对流不稳定性。地球的好处 在没有地球重力引起的对流和沉降效应的情况下,在 PCDF 中进行的实验将有助于了解结晶过程中发生的基本过程。

了解蛋白质结晶的过程有助于获得质量更好的晶体。这反过来将有助于改善它们在各种应用中的功能,例如在基于蛋白质的药物中,它们是控制活性化合物释放速率或延长保质期的一种手段。

空间优势国际空间站上的零重力有助于防止地面实验已知的负面沉降影响的发生,并支持不受干扰的晶体形成。准确了解成核过程对于生长足够均匀和大的晶体至关重要,这可以提供有关蛋白质分子的信息。

作为这项研究的直接结果,这项调查的结果可能会通过创造技术和生物进步来进一步推进人类太空探索工作。

结果 实验中获得的经过校正和再处理的动态光散射数据表明实验过程中存在 3 个主要粒子群:约 6 nm 的葡萄糖异构酶四聚体、表观半径约 200 nm 的粒子和表观大小的第三个粒子群介于 2 和 30 微米之间。对于其中的每一个,颗粒的表观尺寸在成核实验期间随反应器温度而变化。

反应器还含有葡萄糖异构酶沉淀物,使分析复杂化。尽管如此,200 nm 的粒子似乎很符合预成核条件下亚稳致密液体团簇的假设。

对地面上葡萄糖异构酶成核前行为的进一步研究表明,200 nm颗粒的存在是蛋白质和沉淀物之间特定相互作用的结果。此外,数据表明葡萄糖异构酶的表观大小取决于与沉淀剂的特定相互作用和总离子强度。

蛋白质晶体生长增强气态氮杜瓦瓶 (PCG-EGN),三十项研究研究领域:大分子晶体生长考察:0-2 和 4 首席研究员: ● Alexander McPherson,博士,加州大学欧文分校,欧文,加利福尼亚州

研究目标 蛋白质晶体生长增强气态氮杜瓦 (PCG-EGN) 实验测试蛋白质和蛋白质溶液,以确定它们是否能耐受用于启动蛋白质晶体实验的冻融机制。了解这些结果可以为以后在国际空间站 (ISS) 上进行的蛋白质晶体实验提供更好的选择过程。

地球效益 精确 3-D 分子结构的知识是蛋白质工程和药理学等生物技术领域的关键组成部分。为了获得有关蛋白质晶体或其他大分子 3-D 结构的准确数据,科学家采用了一种称为 X 射线晶体学的过程。晶体学家构建计算机模型来揭示蛋白质分子的复杂结构。

然而,为了生成准确的计算机模型,晶体学家必须首先使蛋白质结晶并通过称为 X 射线衍射的过程分析生成的晶体。精确测量每个晶体的数千个衍射强度有助于科学家绘制每个蛋白质分子中原子的可能位置。

作者观点

这个复杂的过程需要几个月到几年才能完成。在地球上,结晶过程受到沉降力和对流力的阻碍,因为晶体溶液中的分子大小和重量不均匀。这导致许多不规则形状和小尺寸的晶体无法使用。

然而,国际空间站上的微重力环境相对不受沉积和对流的影响,为晶体生长提供了一个特殊的环境。空间优势 在微重力环境中提供低成本和低人员维护晶体生产的硬件对地球上的科学研究极为有利。

与在地球上生长的晶体相比,在微重力环境下生长的晶体长得更大,组织也更好。对这些晶体进行的研究可能会通过作为这项研究的直接结果而开发的技术和生物进步进一步推进人类太空探索工作。

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