蛋白质性质表征模块设计与研制

对前面3个模块所获得的蛋白质样品，展开进一步的功能研究。本平台利用蛋白质性质表征模块的相关仪器设备，对蛋白质稳定性、纯度、均一性和聚集状态进行系统而严格的分析，以确定蛋白质样品是否符合进一步研究的要求。此外，对蛋白质复合物的组成、稳定性、各组分的相互作用关系进行表征和分析，会有利于寻找到形成稳定复合物的合适条件，以便做进一步的结构与功能研究。由此可见，高质量、高性能、高灵敏度的蛋白质性质表征设备，对于后续实验研究的成功与否，将会起到极为重要的作用。

以往常见的检测生理状态下蛋白质或核酸等生物大分子分子量的仪器，主要包括快速液相色谱仪、离心沉降仪和动态光散射仪等，但是受各自条件的限制，存在分辨率低、测量范围有限（以凝胶排阻层析为原理的快速液相色谱仪）、操作复杂且重复性差（以离心沉降为原理的分析型超速离心机）、结果受环境和操作者影响较大（以分子布朗运动为原理的动态光散射仪）等问题。静态光散射仪是以激光粒度检测技术为基础，用于表征聚合物绝对分子量的新型仪器。该仪器解决了绝对分子量测定中存在的诸多问题，使得分子量表征更加客观与可靠。同其他分子量表征仪器相比，静态光散射仪具有更高的灵敏度、准确度及更广泛的适用性，除了可得到大分子物质的绝对分子量、分子粒径和分子形状以外，还可得到分布、分支、聚集状态及黏度参数等信息，并可监测反应的动力学过程。

以表面等离子共振技术或生物膜干涉技术等原理为基础的生物传感技术，能够用以实时跟踪生物分子间的相互作用，有效地观察小分子-蛋白质复合物的形成，可以为2个甚至多个反应物的结合过程提供更多细节信息，是了解2种分子结合的特异性，计算2种分子结合力、结合速度以及结合稳定性，观察生物分子结合过程中共有多少个协同者和参与者的先进技术。而且，各种生物传感器具有针对性，可用以满足用户不同的实验目的。

等温滴定微量热法用于研究生物大分子之间的相互作用，提供生物大分子相互作用的热力学机理，而这些信息是采用其他方法所不能提供的，因此等温滴定微量热仪是蛋白质性质表征模块的重要组成部分。

该模块主要是通过可调波长紫外分光光度计、高效液相仪、动态光散射仪、静态光散射仪、生物传感器、等温滴定微量热仪和酶标仪等，分别对蛋白质样品进行定量、纯度、二级结构和聚集状态的分析。如果表征的结果表明，样品不符合进一步研究的要求，那就需要根据蛋白质的性质和下一步研究的要求，对蛋白质样品的表达、分离纯化和存储条件（包括缓冲液、pH、浓度等）进行优化，并再次进行表征，直至符合要求。另外，对蛋白质复合物的组成、稳定性、各组分内的相互作用关系进行表征和分析，以寻找合适的条件形成稳定的复合物，供进一步的结构与功能研究。蛋白质性质表征模块的设计流程如图2-31所示。(www.xing528.com)

图2-31　蛋白质性质表征模块设计流程图

蛋白质性质表征模块经过生物样品的实验，各种仪器运行正常，并得出良好的实验结果，具备表征多种蛋白质性质的能力。