[发明专利]近生理状态生物大分子晶体的衍射方法

说明书

本发明公开了一种近生理状态生物大分子晶体的衍射方法，用于解决现有生物大分子晶体的衍射方法实时性差的技术问题。技术方案是利用薄膜夹层装置生长晶体，晶体生长完毕后，在室温条件下利用涡流管系统对衍射环境温度进行控制，对晶体进行原位衍射。本发明实现了蛋白质晶体的近生理状态衍射，获得了‑5℃～20℃范围内的最佳分辨率。由于在室温条件下对蛋白质晶体进行衍射，大幅节省了成本。另外，在当代光源条件，本发明方法实现了快速室温数据收集，相比于背景技术的弱衍射光源条件，利用毛细管进行室温数据收集的技术，大大缩短了衍射时间。

技术领域

本发明涉及一种生物大分子晶体的衍射方法，特别是涉及一种近生理状态生物大分子晶体的衍射方法。

背景技术

晶体学为生物大分子结构解析工作做出了巨大贡献，目前在生物大分子结构解析领域，X射线衍射晶体成像法仍然是最主要的解析生物大分子结构的方法之一。早期的X射线衍射晶体成像法利用X射线管发射的X射线对晶体进行衍射成像，但收集完整的衍射数据所需时间较长。随着X射线光源强度的增加，获得完整蛋白质晶体结构信息所需的时间大大减少，但是更强的光源带来了严重的辐射损伤问题。为了防止辐射损伤带来的晶体损坏问题，目前X射线晶体学普遍采用低温X射线晶体衍射法。

文献“Cryocrystallography.Structure,1994,2:1135～1140.”报道了急速降温至100K的速冻技术在生物大分子X射线衍射中的应用。低温X射线晶体衍射法，一定程度上解决了辐射损伤问题，但也增加了防冻液的筛选的问题。此外，冷冻可能导致晶体质量变差或甚至不能衍射，而且对于某些晶体，冷冻状态下获得的结构信息并不能真实反映其在生理状态下的结构。因此寻找近生理状态下生物大分子晶体的衍射方法一直是一个在探讨的问题。

发明内容

为了克服现有生物大分子晶体的衍射方法实时性差的不足，本发明提供一种近生理状态生物大分子晶体的衍射方法。该方法利用薄膜夹层装置生长晶体，晶体生长完毕后，在室温条件下利用涡流管系统对衍射环境温度进行控制，对晶体进行原位衍射。本发明实现了蛋白质晶体的近生理状态衍射，获得了-5℃～20℃范围内的最佳分辨率。由于在室温条件下对蛋白质晶体进行衍射，大幅节省了成本。另外，在当代光源条件，本发明方法实现了快速室温数据收集，相比于背景技术的弱衍射光源条件，利用毛细管进行室温数据收集的技术，大大缩短了衍射时间。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种近生理状态生物大分子晶体的衍射方法，其特点是包括以下步骤：

第一步，将蛋白质溶解到缓冲液中，制得10～60mg/ml蛋白质溶液。

第二步，将等体积的结晶沉淀剂溶液与蛋白质溶液混合，获得蛋白质结晶混合液。

第三步，吸取2μL蛋白质结晶混合液加入到薄膜夹层装置中。

第四步，将以上含有蛋白质结晶混合液的薄膜夹层装置放入4～20℃控温箱中，结晶2～7天；

第五步，结晶完毕后，在显微镜下观察蛋白质晶体的形貌。

第六步，调节涡流管热流端的流量调节阀对出风口温度进行调节，同时使用热敏电偶对温度进行实时监测。

第七步，选取形貌良好的晶体，在-5℃～20℃温度范围内，在X射线单晶衍射仪或同步辐射衍射设施上对晶体进行原位衍射。

本发明的有益效果是：该方法利用薄膜夹层装置生长晶体，晶体生长完毕后，在室温条件下利用涡流管系统对衍射环境温度进行控制，对晶体进行原位衍射。本发明实现了蛋白质晶体的近生理状态衍射，获得了-5℃～20℃范围内的最佳分辨率。由于在室温条件下对蛋白质晶体进行衍射，大幅节省了成本。另外，在当代光源条件，本发明方法实现了快速室温数据收集，相比于背景技术的弱衍射光源条件，利用毛细管进行室温数据收集的技术，大大缩短了衍射时间。

下面结合具体实施方式对本发明作详细说明。