木聚糖酶的结晶

木聚糖酶是一类能特异性降解不同结构木聚糖酶的总称,是可将木聚糖降解成低聚木糖和木糖的复合酶系,主要由β-1,4-D-内切木聚糖酶和β-1,4-D-外切木糖苷酶组成。木聚糖酶在食品、医药、造纸等方面广泛应用,具有很大的研究价值,所以研究木聚糖酶的结构、功能和反应机理也日渐重要起来。但因为木聚糖酶的结晶对于研究其结构、功能和反应机理等是一种重要手段,所以研究木聚糖酶的结晶条件使其更好的结晶是很有意义的。蛋白质的结晶是一个有序的过程,分为形核与生长两个阶段。蛋白质的结晶因受到温度、样品纯度和均一性、光照、沉淀剂、添加剂、pH值、耐热性、重力场、强迫流动、电场、磁场等影响整个过程会变得相当复杂。有这么多影响因素干扰到木聚糖酶的结晶,所以想找出木聚糖酶的结晶条件非常艰难。本文把先纯化后得到的野生型(WT)木聚糖酶进行了单体结晶,然后使用试剂盒初步筛选出了野生型木聚糖酶和木聚六糖的共结晶条件。最后以改变沉淀剂浓度、缓冲液浓度、pH值等来寻找更好的结晶条件。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1材料与方法4
1.1实验原料及仪器 4
1.1.1化学试剂5
1.1.2实验仪器5
1.2实验步骤5
1.2.1木聚糖酶WT单体结晶条件探究5
1.2.2寻找木聚糖酶和底物木聚六糖的初步的结晶条件5
1.2.3优化木聚糖酶与底物木聚六糖的结晶条件7
2结果与分析7
2.1木聚糖酶单体结晶7
2.2寻找木聚糖酶和底物木聚六糖的初步的结晶条件7
2.2.1使用Crystal ScreenTM试剂盒点板7
2.2.2使用IndexTM试剂盒点板7
2.2.3使用PEG/Ion ScreenTM试剂盒点板7
2.2.4使用JCSG+Suite试剂盒点板7
2.2.5使用WIZARD Classic 1 Tubes试剂盒点板7
2.2.6使用WIZARD Classic 2 Tubes试剂盒点板7
2.2.7使用WIZARD Clas *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ¥351916072¥ 
sic 3 Tubes试剂盒点板7
2.2.8使用WIZARD Classic 4 Tubes试剂盒点板8
2.2.9观察8
2.3优化木聚糖酶与底物木聚六糖的结晶条件8
3讨论 8
3.1实验展望8
致谢8
参考文献9
图1 PEG8000为15%的结晶液中长出的木聚糖酶WT晶体7
图2 IndexTM83#中木聚糖酶WT和木聚六糖共结晶晶体8
表1 蛋白质结晶的影响因素4
木聚糖酶的结晶
引言
引言:木聚糖酶是可将木聚糖降解成为低聚木糖和木糖的复合酶系,它能够降解自然界中大量存在的半纤维素,降解时起主要作用的酶是:内切β1,4木聚糖酶 (β1,4Dxylanxylanohydrolase EC3.2.1.8.),是降解木聚糖的最主要酶。该酶以内切方式作用于木聚糖主链内部的β 1,4木糖苷键,其主要水解产物为低聚木糖和少量木糖。不仅用于食品具有特殊的生理保健 功能,还可诱导植物抗病性反应, 增加植物的抗病能力。β木糖苷酶(βxylanxylohydrolase, EC3.2.1.37),该酶通过水解低聚木糖的末端来催化释放木糖残基[1][2]。
木聚糖酶在自然界中广泛的分布在各种动植物和微生物中,其中人们研究最多的是细菌、曲霉、木霉产木聚糖酶[3]。如今,木聚糖酶在饲料、食品、造纸等行业中显示出了广泛的应用前景,并在生物转化废弃物方面和能源方面具有巨大的发展潜力[4]。
研究木聚糖酶晶体是研究木聚糖酶结构、功能和反应机理的重要手段之一。因为研究木聚糖酶结构、功能和反应机理需要的晶体要求都比较高,所以很有必要找到木聚糖酶的结晶条件并将其优化。
蛋白质结晶是一个有序的过程,包括形核和生长两个阶段。于是淡斑痣溶液形核,必须使该溶液达到过饱和。形核成功后,再使溶液中的分子有序结合到晶核上,从而形成长程有序的晶体。蛋白质的结晶只有在蛋白质溶液过饱和时才会发生。根据过饱和程度的不同,蛋白质溶解相图分为溶解区、亚稳区、不稳定区、沉淀区。[5]在不稳定去形成少量晶核,使晶核在亚稳区缓慢生长,这是目前比较理想的晶体生长条件[6]。
能影响蛋白质结晶的影响因素大约有五十多种,例如温度、样品纯度和均一性、光照、沉淀剂、添加剂、pH值、耐热性、重力场、强迫流动、电场、磁场等。这些影响因素又可以大致分为物理因素、化学因素、生物化学因素三类(表1)[7]。
表1 蛋白质结晶的影响因素
物理因素
化学因素
生物化学因素
温度
表面形核、异构形核
溶液平衡方法
结晶液体积
结晶池、毛细管几何结构
重力
压力
时间
振动、声音、机械影响
电场、磁场
介质导电性
介质粘性
溶液平和速率
pH
沉淀剂类型
沉淀剂最终浓度
离子强度
阳离子类型、浓度
阴离子类型、浓度
过饱和度
还原/氧化环境
大分子浓度
金属离子
沉淀剂初始浓度
交联剂/聚离子
去垢剂、表面活性剂、中性剂
非高分子杂质
促溶剂
蛋白质纯度 / 杂质性质
配体、抑制剂、效应物
蛋白质聚合状态
翻译后修饰
蛋白质来源
蛋白水解
化学修饰
基因修饰
蛋白质固有形态
失活度
等电点
柔顺环区
多聚组氨酸标签、纯化标签

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好棒文