光散射技术在蛋白质晶体生长研究中的应用和进展

光散射技术广泛应用于生物大分子的晶体生长研究中,它包括静态光散射和动态光散射两种。利用静态光散射可以测定蛋白质溶液渗透的第二维里系数;利用动态光散射可以测定蛋白质溶液的平动扩散系数,获得溶液中蛋白质粒子的流体力学半径及分布情况,分离蛋白质结晶的成核与生长过程,研究大分子的聚集行为和晶体生长的动力学。借助光散射技术可以实现蛋白质晶体生长过程的动态控制。近些年光散射仪器向着小型化、轻便化的方向发展,光散射技术不断得到改进,日益完善,不仅用于地面实验,也应用于空间领域蛋白质晶体生长的研究中。     

分子间相互作用对蛋白质晶体生长的影响

采用原子力显微镜对溶菌酶和刀豆蛋白A的分子间相互作用力的情况进行了研究, 并用动态光散射研究了此二种分子间相互作用力有较大差异的蛋白质在晶体生长条件和非生长条件下, 溶液中的聚集体的状态(大小和分散度)随浓度和温度的变化情况. 实验结果表明, 范德华力强的刀豆蛋白A在成核前, 溶液中的聚集体不能很快转变为生长基元, 导致晶体生长时间长; 而范德华力弱的溶菌酶, 溶液中的聚集体可以很快转变成生长基元, 晶体生长时间也较短.     

溶液热历史对蛋白质晶体生长影响的内在原因研究

从溶液中聚集体的角度研究了溶液的热历史改变生长出的蛋白质晶体的数目和尺寸的内在原因. 将在281 和309 K下保存1 d的两组溶菌酶溶液按不同比例混合, 加入沉淀剂生长晶体. 随着高温溶液的比例增加, 生长出的晶体数目减少, 同时溶液中生长基元的尺寸增大. 在5周内, 采用动态光散射对281, 293和309 K三种温度下保存的溶菌酶溶液中聚集体的变化情况进行监测, 发现溶液中均存在大小不同的两部分聚集体, 称之为小聚集体与多聚体. 前者的尺寸基本不随保存时间而变化, 而后者尺寸随保存时间增加而减小, 减小的速度与保存温度有关. 多聚体的尺寸经过5周后和小聚集体基本相同. 研究结果表明, 处于无序聚集阶段的溶液的均一化程度和成核阶段生长基元的尺寸受到了溶液热历史的影响, 并最终对晶体的数目产生影响.     

DFT Study on the Bilayer Pentaprismane C15H10

1INTRODUCTIONInrecentyears,agreatnumberofachievementshavebeenacquiredforthemoleculeswithcage-likestructures,suchasfullerenesandpolyhedralhydro-carbon.Pentaprismane,firstlysynthesizedbyEaton,OrandBranca[1]in1981,isatypicalpolyhedralhy-drocarbon.Owingtoitssymmetricalandstrainedstructure,manystudiesincludingMM2andMM3molecularmechanicscalculations[2,,semi-empiri-3]calMNDOandAM1molecularorbitalcalcula-tions[4],abinitioHFcalculations[5～7]andDFTcal-culation[8]havebeencarriedoutonit.Recen…