一种蛋白质结晶成核剂及蛋白质结晶成核剂的制备方法技术

本申请公开了一种蛋白质结晶成核剂及蛋白质结晶成核剂的制备方法。所述成核剂具有疏水性三维多孔结构，其中，在所述疏水性三维多孔结构中，孔的直径大于或等于0.3nm，且小于或等于70nm。因此该成核剂具有疏水性和纳米级多孔性两个特点，而根据蛋白质结晶过程中的原理，一方面当成核剂具有较多纳米级的孔时，这些纳米级的孔能够对蛋白质分子进行固定，实现分子自由度的调控，从而诱导蛋白质分子进行结晶。晶。晶。

【技术实现步骤摘要】
一种蛋白质结晶成核剂及蛋白质结晶成核剂的制备方法


[0001]本申请涉及材料
，尤其涉及一种蛋白质结晶成核剂及蛋白质结晶成核剂的制备方法。

技术介绍

[0002]蛋白质是一种重要的生物大分子，解析蛋白质的三维结构对进一步了解其理化性质和研发相关药物有重要作用。在目前解析蛋白质三维结构的相关技术中，X射线衍射技术是应用最广泛且可靠的一种方法。因此，如何高效地获得蛋白质晶体至关重要。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供一种蛋白质结晶成核剂及其制备方法，用于解决现有技术中的问题。
[0004]本申请实施例提供了一种蛋白质结晶成核剂，所述成核剂具有疏水性三维多孔结构，其中，在所述疏水性三维多孔结构中，孔的直径大于或等于0.3nm，且小于或等于70nm。
[0005]优选的，所述疏水性三维多孔结构由目标金属离子与含有孤对电子的多齿有机配体通过配位键构成。
[0006]优选的，所述含有孤对电子的多齿有机配体，具体为：多齿有机羧酸配体或含氮双齿配体。
[0007]优选的，所述多齿有机羧酸配体具体为如下任意一种或多种：
[0008]2，4，6
‑
三(4
‑
羧基苯基)
‑
1，3，5
‑
三嗪；
[0009]2‑
氨基对苯二甲酸；
[0010]四羧酸芘；
[0011]均苯三甲酸。
[0012]优选的，所述含氮双齿配体具体为如下任意一种或多种：
[0013]2，4，6
‑
三(4
‑
吡啶)
‑
1，3，5
‑
三嗪；
[0014]1，3，5
‑
三(1H
‑
咪唑
‑1‑
基)苯；
[0015]1，3，5
‑
三(吡啶
‑4‑
乙炔基)苯。
[0016]优选的，目标金属离子具体为：Al
3+
、Cu
2+
、Fe
3+
或Co
2+
。
[0017]优选的，在所述疏水性三维多孔结构中，孔的直径大于或等于0.5nm，且小于或等于50nm。
[0018]优选的，所述成核剂应用于蛋白质结晶。
[0019]优选的，所述疏水性三维多孔结构具体为：疏水性的类沸石咪挫醋骨架结构、疏水性的孔
‑
通道式骨架结构、疏水性的来瓦希尔骨架结构或疏水性的网状金属
‑
有机骨架结构。
[0020]本申请实施例还提供了一种蛋白质结晶成核剂的制备方法，包括：
[0021]将反应液在反应器中进行反应，其中，所述反应液中包括预设摩尔比的目标金属
离子和含有孤对电子的多齿有机配体；
[0022]获取反应的固态产物；
[0023]对所述固态产物进行清洗和干燥，以制得所述成核剂。
[0024]本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
[0025]采用本申请实施例所提供的蛋白质结晶成核剂，该成核剂具有疏水性三维多孔结构，并且在该疏水性三维多孔结构中，孔的直径大于或等于0.3nm，且小于或等于70nm。因此该成核剂具有疏水性和纳米级多孔性两个特点，而根据蛋白质结晶过程中的原理，一方面当成核剂具有较多纳米级的孔时，这些纳米级的孔能够对蛋白质分子进行固定，实现分子自由度的调控，从而诱导蛋白质分子进行结晶。另外，当上述的成核剂还具有疏水性时，根据相似相容的原理，成核剂能够与蛋白质分子表面的疏水基团结合时，从而吸引其他蛋白质分子向成核剂聚集，使得成核剂周围的蛋白质分子形成无序分子团簇，有利于晶核的形成和蛋白质晶体的生长。
附图说明
[0026]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0027]图1为本申请实施例提供的，蛋白质结晶成核剂的制备方法的具体流程示意图；
[0028]图2为本申请实施例提供的，成核剂的X射线衍射图；
[0029]图3为本申请实施例提供的，成核剂的扫描电镜图；
[0030]图4为本申请实施例提供的成核剂在胰岛素结晶中的示意图；
[0031]图5为对照组的胰岛素结晶示意图；
[0032]图6为本申请实施例提供的，另一成核剂的X射线衍射图；
[0033]图7为本申请实施例提供的，另一成核剂的扫描电镜图；
[0034]图8为本申请实施例提供的，另一成核剂的X射线衍射图；
[0035]图9为本申请实施例提供的，另一成核剂的扫描电镜图；
[0036]图10为本申请实施例提供的，另一成核剂的X射线衍射图；
[0037]图11为本申请实施例提供的，另一成核剂的扫描电镜图。
具体实施方式
[0038]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0039]以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
[0040]如前所示，如何高效地获得蛋白质晶体，对解析蛋白质三维结构至关重要。基于此，本申请实施例提供了一种蛋白质结晶成核剂，通过将该成核剂添加至过饱和的蛋白质液中，能够高效地结晶出蛋白质晶体。
[0041]该成核剂具有疏水性三维多孔结构，其中，在该疏水性三维多孔结构中，孔的直径大于或等于0.3nm，且小于或等于70nm。采用本申请实施例所提供的该成核剂，由于该成核
剂具有疏水性三维多孔结构，并且孔的直径大于或等于0.3nm，且小于或等于70nm，因此该成核剂具有疏水性和纳米级多孔性的特点。而根据蛋白质结晶过程中的原理，一方面当成核剂具有较多纳米级的孔时，这些纳米级的孔能够对蛋白质分子进行固定，实现分子自由度的调控，从而诱导蛋白质分子进行结晶。
[0042]对于成核剂中各个孔的直径，该直径大于或等于0.3nm，且小于或等于70nm，也就是说成核剂中各个孔的直径分布于0.3nm～70nm，比如可以为5nm、40nm、70nm等。更进一步的，该直径可以大于或等于0.5nm，且小于或等于50nm，比如为50nm、30nm等。
[0043]需要进一步说明的是，当上述的成核剂还具有疏水性时，根据相似相容的原理，成核剂能够与蛋白质分子表面的疏水基团结合时，从而吸引其他蛋白质分子向成核剂聚集，使得成核剂周围的蛋白质分子形成无序分子团簇，有利于晶核的形成和蛋白质晶体的生长。
[0044]在实际应用中，具有疏水性三维多孔结构的该成核剂，通常可以由目标金属本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蛋白质结晶成核剂，其特征在于，所述成核剂具有疏水性三维多孔结构，其中，在所述疏水性三维多孔结构中，孔的直径大于或等于0.3nm，且小于或等于70nm。2.如权利要求1所述的成核剂，其特征在于，所述疏水性三维多孔结构由目标金属离子与含有孤对电子的多齿有机配体通过配位键构成。3.如权利要求2所述的成核剂，其特征在于，所述含有孤对电子的多齿有机配体，具体为：多齿有机羧酸配体或含氮双齿配体。4.如权利要求3所述的成核剂，其特征在于，所述多齿有机羧酸配体具体为如下任意一种或多种：2，4，6
‑
三(4
‑
羧基苯基)
‑
1，3，5
‑
三嗪；2
‑
氨基对苯二甲酸；四羧酸芘；均苯三甲酸。5.如权利要求3所述的成核剂，其特征在于，所述含氮双齿配体具体为如下任意一种或多种：2，4，6
‑
三(4
‑
吡啶)
‑
1，3，5
‑
三嗪；1，3，5
‑
三(1H
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻学锋，李龙，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：