蛋白質立體結構(protein structure)的解析–下
蛋白質立體結構(protein structure)的解析–下
台北市立成功高級中學生物科洪敬承老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯
接下來要利用蛋白質晶體來解析三級結構,在光學顯微鏡下先檢測晶體的形狀及品質是否合格,如果結晶水準達到一定標準,則將樣品放置於於探針末端混有甘油(一般會使用甘油,但是不同的蛋白質晶體,需要的化合物也不盡相同)的緩衝液中,高壓噴上氣態的低溫液態氮,將X光集結成束開始進行X光繞射,加入甘油是避免蛋白質在如此低溫的條件下形成冰晶的雜訊,且液態氮的低溫可保護晶體在X光的照射下,不至於被破壞並促使X光的光束更為集中。因為純度高的結晶蛋白質會依一定的順序堆疊成結晶,所以X光的光子打在固定角度的蛋白質上時,會依特定方向折射於儀器末端的感光影片上,於是在底片上形成黑點。晶體品質越高和大小越大則晶體堆疊越好,黑點顏色將會越深,代表光子折射於感光器底片上的數目較高。蛋白質的角度 “一度” 進行X光顯影的時間約在40分甚至一小時以上,時間長短取決於特定的蛋白質晶體和光束的強弱,此時間是一般實驗室等級規模的X-ray機器。立體結構完成水平面90度的X光繞射通常需要3天以上,由於蛋白質常擁有特定形式的對稱性,所以以90度旋轉蛋白質所得的X光繞射資料,再以電腦模擬即可得到360度的蛋白質電子分佈圖。由於蛋白質堆疊形式有很多可能,不同的蛋白質,有不同的堆疊狀況,所以有的蛋白質晶體需要收集120度、150度、180度、360 度,完全取決當時蛋白質晶體的堆疊狀況。