對蛋白質結晶原理技術的研究
我們在人類的基因組織中，排列的順序都是比較整齊的，這個領域中的一些科學家已經將很多的研究轉移到了基因上，尤其是在分子遺傳學上。我們對分子的蛋白質檢測已經成為很多領域的科學家們研究的主要對象了，專家們在不斷的研究中發現蛋白質測定儀正是適合農業上的應用，已經被廣泛的推廣開來了。因此，要了解基因組全部的功能，最終必須回到蛋白質分子上來.測定蛋白質及其復合物的三維立體結構，是研究生物大分子結構與功能關系，揭示生命現象的物理化學本質的科學基礎，也是當前生命科學研究領域中最具有挑戰性的任務之一。
利用X射線晶體衍射技術測定生物大分子三維結構的過程包括了樣品提純、結晶化、衍射數據的收集、結構解析及功能研究等步驟，其中生物大分子結晶化是生物大分子三維結構測定的過程中最基本也是最關鍵的一個環節.生物大分子結晶化是一個多因素影響的復雜過程，主要是因為蛋白質是一種生物大分子，其幾何形狀復雜多變，分子表面帶不同電荷，容易受到外界影響等因素，蛋白質的結晶比小分子化合物的結晶要困難得多，一般適合小分子的結晶方法，并不適合大分子的結晶.生長出適合衍射的高質量單晶是生物大分子結構測定中最主要的“瓶頸”問題.
多個大型結構基因組研究項目的統計結果表明，被大量提純表達的蛋白中只有約5%得到了晶體，目前蛋白質結晶化的方法仍然是經驗性和摸索性的，因為還沒有準確的實驗方法和理論保證結晶實驗能夠生長出高質量的晶體，所以蛋白質結晶主要以結晶實驗的經驗性和重現性為引導，不斷優化、篩選更好的結晶條件，生長出質量更高的晶體.本文總結和介紹了蛋白質結晶化的原理和促進結晶化的技術方法以及新的進展.
在晶核的生長階段，由于蛋白質分子聚集成晶核，溶液中的蛋白質分子減少，溶液由過飽和度高向過飽和度低過渡，處于亞穩態區，晶核開始緩慢生長，使分子有順序地排列到晶格中，形成長程有序的單晶，從而得到適合衍射的蛋白質晶體.因此，在結晶實驗中，應保證蛋白質溶液的濃度盡可能慢地趨向于略微高于飽和點。在理想的結晶實驗中，蛋白質分子一旦在成核區形成晶核后，溶液濃度降低到亞穩態區，由于此區域不會形成新的晶核，晶核容易生長成高質量的單晶.
但是，這種理想情況在結晶實驗中很少出現，晶核在成核區生長，由于蛋白質分子聚集過快，往往會出現孿晶等，所以分別在成核區和亞穩態區控制晶核形成、晶核生長是非常重要的。一般來說蛋白質結晶化實驗分為兩個步驟.第一步是蛋白質結晶條件的篩選，它是比較耗時的工作，主要是因為結晶化條件的選擇沒有十分明確的規律，要盡可能篩選多的結晶條件.對于一個蛋白質，較大型的實驗可能篩選上千個結晶條件，一般的實驗可篩選200-500個結晶條件.中國糧油儀器在線 http://www.s1an.cn/
