收藏本站
《哈尔滨工程大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

离子液体—水体系中蛋白质晶体的生长研究

李欣欣  
【摘要】: 蛋白质晶体学是一门研究蛋白质结构与功能的边缘学科。随着生物学领域对精确的生物大分子结构需求的日益增加,尤其是利用单晶X射线衍射法得到的三维结构,使得研究生物大分子晶体的生长越来越受到重视。然而,生物大分子的结晶相当困难,从某种意义上讲这是生物大分子结构测定的限制因素。 离子液体具有独特的结构和物理化学性质,已经成为目前化学界的热点课题之一,而且在生命科学领域也开始得到应用,尤其是作为生物催化反应的溶剂或共溶剂的研究更是备受关注,近年来,离子液体也开始应用于蛋白质结晶方面。 本论文将一种新体系——离子液体-水用于蛋白质的结晶。在该体系中,实现了蛋白质晶体在离子液体中的可控生长,培养了符合X射线衍射条件的蛋白质单晶,对离子液体在蛋白质结晶过程中的作用机理进行了探讨,并剖析了离子液体含量与蛋白质晶体的晶型、形貌和品质间的关系。此外,从动力学角度系统地分析了离子液体在蛋白质结晶过程中对晶体生长速率的控制作用,进而优化结晶条件,改善晶体质量。 采用一步法和两步法分别合成了离子液体[BMIM]Cl(1-丁基-3-甲基咪唑氯化物)、[BMIM]BF_4(1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐)和[BMIM]PF_6(1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐),借助红外光谱分析表征了其化学结构。其次,为了进一步研究离子液体对蛋白质晶体生长过程的影响机制,采用BCA法通过紫外—可见分光光度计测定蛋白质在离子液体—水混合溶液中的溶解度,结果表明,离子液体在体系中起到了类似无机盐类沉淀剂的作用,促进了蛋白质分子从溶液中的析出。通过测定[BMIM]BF_4-乙酸乙酸钠-NaCl离子液体双水相体系的三元体系相图,研究了培养溶液中各组分间的溶解度关系,并将其用于蛋白质晶体的培养,以控制了溶液的局部过饱和度。 采用悬滴法和批量法两种结晶方法,在离子液体-水体系中实现了对溶菌酶晶体的可控生长,得到了空间群为P4_32_12的四方晶系晶体,并对其结构进行了模型解析工作。考察了沉淀剂种类、溶液过饱和度、离子液体的含量、结晶温度等实验参数的改变对溶菌酶晶型、晶体形貌和品质的影响。研究表明,[BMIM]BF_4更适于溶菌酶晶体的培养,在该体系中,[BMIM]BF_4与NaCl一起作为联合沉淀剂使用,晶体尺寸明显增大,结晶速率得以控制,晶体质量有所改善。另外,随着[BMIM]BF_4含量的增加,晶体形貌逐渐由块状变为棒状,且长径比也随之增大。 采用悬滴结晶法,在[BMIM]BF_4-水体系中实现了对索马甜蛋白单晶体的可控生长,得到了空间群为P4_12_12的四方晶系晶体,并解析了其初始模型结构。在该体系中,[BMIM]BF_4被单独的作为沉淀剂使用,并且研究了结晶温度、离子液体[BMIM]BF_4的含量等培养条件对索马甜蛋白晶型和品质的影响。 离子液体作为一种具有特殊结构和功能的溶剂,在蛋白质结晶的过程中具有与无机盐类沉淀剂相类似的作用。同时形成双水相体系降低溶液的局部过饱和度,发挥了模板剂、联合沉淀剂和添加剂的多重作用,有效的控制晶核的生成数量,提高单晶出现的几率。可以通过调节离子液体的含量来控制蛋白质晶体的生长速率、大小和质量。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:Q51

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李汝雄,王建基;离子液体的热物理性质研究进展[J];北京石油化工学院学报;2005年03期
2 吴晓英,林影,陈慧英;溶菌酶的研究进展[J];工业微生物;2002年04期
3 桂林,李琳,胡松青,郭祀远,李冰;生物大分子结晶的研究进展[J];化工进展;2005年08期
4 王均凤,张锁江,陈慧萍,李闲,张密林;离子液体的性质及其在催化反应中的应用[J];过程工程学报;2003年02期
5 陶凤云;张新妙;马润宇;;蛋白质结晶过程中的影响因素[J];化学工业与工程;2006年03期
6 陆杰,王静康;蛋白质沉淀结晶研究进展[J];化学工程;2001年06期
7 董君,韩青,储乃明,毕汝昌;空间生长的溶菌酶晶体的结构研究[J];科学通报;1994年24期
8 马润宇,王艳辉,涂感良;膜结晶技术研究进展及应用前景[J];膜科学与技术;2003年04期
9 毕汝昌,桂璐璐,楼美珍;蛋白质的晶体生长及其进展[J];生物化学与生物物理进展;1990年04期
10 舒占永,毕汝昌;蛋白质晶体的优化生长[J];生物化学与生物物理进展;1997年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林思祖;曹光球;丁国昌;刘宝;;杉木叶片蛋白质提取方法的改良[J];安徽农学通报(上半月刊);2009年17期
2 崔林开;叶华智;;3种ELISA法检测Bt杀虫蛋白的比较研究[J];安徽农业科学;2005年11期
3 王自良;张海棠;王艳荣;张改平;;氯霉素人工免疫原的合成与鉴定[J];安徽农业科学;2006年09期
4 张丽霞;张国强;;大蒜蛋白酶抑制剂的分离纯化与部分性质研究[J];安徽农业科学;2006年18期
5 许海霞;李阳;程西永;董中东;李伟;崔党群;;小麦液泡膜反转运蛋白基因TaNHX1的生物信息学分析[J];安徽农业科学;2008年13期
6 孙新城;司艳红;张莉;王云龙;;抗烟草青枯病拮抗菌的筛选及抑菌活性研究[J];安徽农业科学;2008年14期
7 张晓晴;蔡宇杰;廖祥儒;张大兵;;香樟(Cinnamomum camphora)果实酪氨酸酶的分离纯化及特性分析[J];安徽农业科学;2008年15期
8 柏玉洁;朱启忠;陈晚华;王旭;任延刚;;毛栓菌木聚糖酶的纯化[J];安徽农业科学;2008年19期
9 弥春霞;孙丰宾;李金龙;张妍;曹振岭;;东北小油菜叶蛋白提取工艺的研究[J];安徽农业科学;2008年20期
10 谢焱;顾国贤;李崎;;重组β-1,3-1,4-葡聚糖酶的纯化及部分酶学性质研究[J];安徽农业科学;2008年20期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王在贵;何瑞国;钱世钧;刘朝良;;特异腐质霉纤维素酶的酶谱分析[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
2 杨培霞;安茂忠;李海先;李吉丹;王福平;;离子液体中电沉积金属镍的研究[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
3 张新妙;马润宇;;用膜结晶技术制备蛋白质晶体的研究[A];第二届全国膜分离技术在食品工业中应用研讨会论文集[C];2006年
4 高娟;唐明森;王艳玲;蒋再学;竺薇;罗满林;;重组猪α干扰素发酵工艺的研究[A];中国畜牧兽医学会兽医公共卫生学分会第三次学术研讨会论文集[C];2012年
5 邓利玲;胡小芳;卢明玥;钟耕;;冷榨南瓜子饼蛋白粉酶法水解工艺及其产物性质研究[A];管产学研助推食品安全重庆高峰论坛——2011年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会暨全国食品科学与工程博士生学术论坛论文集[C];2011年
6 李彦臻;杨利国;;奶牛Y精子膜蛋白的提取与分析[A];第三届中国奶牛发展大会论文集[C];2008年
7 徐冬云;江仲文;;红曲霉谷氨酸脱羧酶的性质研究[A];2007年学术年会论文集[C];2007年
8 单彩云;刘春燕;姜振峰;邱红梅;单大鹏;张大伟;胡国华;陈庆山;;温度对黑龙江大豆主栽品种球蛋白的影响[A];中国作物学会2007年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2007年
9 张新跃;;牧草DNA基因多态性研究与在草业中的应用[A];中国草学会饲料生产专业委员会第十六次学术研讨会论文集[C];2011年
10 潘林萍;杨国龙;毕艳兰;马宇翔;;脂质中的蛋白质与多肽及其对脂质品质的影响[A];第十届中国科协年会论文集(三)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张冬梅;牙龈卟啉单胞菌侵入血管内皮细胞后粘附分子表达及信号调控的研究[D];中国医科大学;2008年
2 彭莹;土星拟威尔酵母WC91-2菌株嗜杀因子和β-1,3-葡聚糖酶的研究[D];中国海洋大学;2010年
3 刘晶晶;蛋白质结晶过程的模拟优化和实验研究[D];中国海洋大学;2010年
4 刘伟;怀头鲇Silurus soldatovi早期发育生理生态学研究[D];中国海洋大学;2010年
5 隋建新;单增李斯特菌鸡卵黄抗体的抑菌性能及其机理研究[D];中国海洋大学;2010年
6 彭智伟;几种半导体和稀土纳米材料的制备与光学性质研究[D];湖南大学;2010年
7 王慧勇;离子液体在溶液中的簇集行为研究[D];河南师范大学;2010年
8 李彧娜;微孢根霉华根霉变种CICIM F0088生淀粉酶系的研究[D];江南大学;2010年
9 袁久刚;离子液体—蛋白酶处理对羊毛表面性能的影响[D];江南大学;2010年
10 郭金玲;酵母全细胞不对称还原法合成光学纯α-羟基酸及其脱氢酶特性的研究[D];江南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李浩丽;Bacillus pumilus CN8菌株高效降解猪血Hb酶的分离纯化与降解机制探讨[D];华中农业大学;2010年
2 余海芬;蛋清中溶菌酶的高效提取及其定量测定方法研究[D];华中农业大学;2010年
3 荣保华;藕带多酚氧化酶性质及藕带保鲜初步研究[D];华中农业大学;2010年
4 张晓莉;水稻黄单胞菌烯酰-ACP还原酶(FabV)晶体学研究[D];华中农业大学;2010年
5 龚文芳;棉花抗细胞凋亡基因GhDAD1的克隆、定位及表达分析[D];华中农业大学;2010年
6 洪伟;酪蛋白中血管紧张素转换酶(ACE)抑制肽的研究[D];安徽工程大学;2010年
7 陈晓平;家蚕30kD载脂蛋白19G1的表达和功能的初步研究[D];浙江理工大学;2010年
8 赵丹丹;磷胁迫下油菜幼苗叶片的蛋白质组学初步研究[D];郑州大学;2010年
9 张伟;分子光谱法研究蛋白质与小分子的相互作用及其分析方法研究[D];郑州大学;2010年
10 林少航;外源甲基紫精对盐胁迫下黄瓜叶片抗氧化酶与DNA甲基化的影响[D];山东农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔晓江,黄文晋,刘枝俏,彭学贤,莽克强;噬菌体T7溶菌酶及其融合蛋白在大肠杆菌中的表达[J];病毒学报;1994年02期
2 彭家建,邓友全;室温离子液体催化合成碳酸丙烯酯[J];催化学报;2001年06期
3 张亚静,吴雪妹;膜蒸馏技术的应用和发展[J];过滤与分离;2001年02期
4 贠延滨,刘丽英,马润宇,FaneAG;浓盐溶液的膜蒸馏机理研究[J];高校化学工程学报;2002年04期
5 范长胜,陈永青,李爽,雷肇祖;超甜蛋白的基因工程及开发研究进展[J];工业微生物;1999年01期
6 卢顺舵,徐凤彩,李明启;应用亲和层析制备萝卜叶溶菌酶[J];华南农业大学学报;1995年04期
7 穆虹,廖毅,梁雪芬,易继财;萝卜溶菌酶酶制剂配制的研究[J];华南农业大学学报;1997年03期
8 何鸣元,戴立益;离子液体与绿色化学[J];化学教学;2002年06期
9 岳克,新田胜利;马奶溶菌酶的分离和提纯[J];化学世界;1997年12期
10 施建科,叶蕴华,田桂玲;有甜味的蛋白质[J];化学通报;1998年08期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王平;徐群;;离子液体的研究和应用[J];牡丹江师范学院学报(自然科学版);2007年01期
2 桑潇;;离子液体的合成法研究[J];中国科技信息;2008年05期
3 刘宝友;何文杰;陈金;;离子液体生物毒性及可生物降解离子液体设计的研究进展[J];河北工业科技;2008年02期
4 梁慧君;张虎成;裴渊超;王键吉;;甲醇和水对[C_4mim]Br离子液体簇集行为的影响[J];河南师范大学学报(自然科学版);2008年02期
5 王慧勇;王键吉;;离子液体[C_nmim]Br(n=4,6,8,10,12)在水中的离子缔合行为[J];河南师范大学学报(自然科学版);2008年03期
6 崔桂荣;张树霞;赵扬;王键吉;;咪唑类离子液体作用下银纳米粒子调控合成[J];河南师范大学学报(自然科学版);2008年04期
7 李淑丽;陈丽萍;;室温离子液体在无机纳米材料制备中的应用[J];今日科苑;2009年04期
8 宋红光;马宁;;离子液体应用研究进展[J];科技资讯;2009年11期
9 孙振华;;二烷取代吡咯烷碘盐的合成研究[J];科协论坛(下半月);2009年07期
10 彭兵;;离子液体的应用及其研究前景[J];科技风;2010年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 詹天荣;张魁英;张伟;侯万国;;新型含羟基离子液体的绿色合成[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年
2 陈玉娟;陈晶;张洪浩;卓克垒;王键吉;;离子液体在糖水溶液中的电导性质研究[A];中国化学会第十五届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要[C];2010年
3 马晶晶;刘千阁;卓克垒;王键吉;;不同温度下离子液体在水溶液中的活度系数研究[A];中国化学会第十五届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要[C];2010年
4 李建申;张建玲;韩布兴;赵悦菊;王前;;表面活性剂/离子液体/水体系的相行为及微乳液的形成研究[A];中国化学会第十五届全国化学热力学和热分析学术会议论文摘要[C];2010年
5 马森;于淑娟;;蔗渣纤维素在离子液体中的均相戊二酸化研究[A];2010年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会暨华南地区农产品加工产学研研讨会论文摘要集[C];2010年
6 杨培霞;安茂忠;李海先;李吉丹;王福平;;离子液体中电沉积金属镍的研究[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
7 毕晓静;肖军华;;基于樟脑的新型手性离子液体[A];中国化学会第28届学术年会第1分会场摘要集[C];2012年
8 荆俊;李志勇;裴渊超;王键吉;;氨基酸酯离子液体对药物分子的萃取分离性能[A];中国化学会第28届学术年会第1分会场摘要集[C];2012年
9 薛鲁燕;黄锡荣;;适宜漆酶催化活力表达的新型离子液体微乳液的构建[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
10 纪德军;孙研;刘艳升;仵浩;严峻;胡玉峰;;微波法合成离子液体的实验研究[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报驻华盛顿记者 张孟军;化学新宠——离子液体[N];科技日报;2001年
2 记者 何德功;蛋白质结晶:太空归来待分析[N];新华每日电讯;2003年
3 肖化;全球离子液体市场快速扩张[N];中国化工报;2010年
4 柯旺;新的溶剂——离子液体[N];北京科技报;2001年
5 李峰 段立斌;我国离子液体研究达到新高度[N];甘肃日报;2003年
6 本报记者 李宏乾;离子液体:节能减排有作为[N];中国化工报;2010年
7 王秀兰;我国离子液体研究取得新进展[N];中国化工报;2003年
8 李宏乾;绿色溶剂:离子液体正迈向产业化[N];中国化工报;2003年
9 姚笛;我国离子液体研究取得重大突破[N];中国环境报;2003年
10 王立朝 纪晓阳;离子液体研究领域获重大突破[N];甘肃日报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李欣欣;离子液体—水体系中蛋白质晶体的生长研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 谢勇冰;咪唑离子液体在辉光放电等离子体金属离子还原中的应用研究[D];天津大学;2009年
3 胡玉;离子液体稳定的金属纳米粒子催化加氢性能的研究[D];华东理工大学;2010年
4 赵新华;离子液体中清洁氧化过程的研究[D];华东师范大学;2010年
5 蒋栋;离子液体的构效关系及其在有机合成中的拓展研究[D];华东师范大学;2010年
6 朱学英;若干离子液体的结构、合成和催化机理及其与溶剂相互作用的理论研究[D];山东大学;2011年
7 杨雪;功能化离子液体的合成及在金属催化中的应用[D];天津大学;2009年
8 巩凯;功能化离子液体的研究及其在缩合反应中的应用[D];南京理工大学;2009年
9 戎梅竹;功能离子液体合成与催化环状碳酸酯的研究[D];天津大学;2009年
10 王慧勇;离子液体在溶液中的簇集行为研究[D];河南师范大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 丹媛媛;碱性环境下用离子液体结晶蛋清溶菌酶[D];哈尔滨工程大学;2007年
2 韩志飞;功能化离子液体的合成及对二氧化硫的吸收[D];河北理工大学;2010年
3 魏会芳;离子液体中纤维素催化转化制5—羟甲基糠醛[D];大连理工大学;2010年
4 杨彩茸;离子液体的制备及在汽油脱硫中的应用[D];西北大学;2010年
5 李滨;功能化离子液体及其衍生物在有机反应中的应用研究[D];暨南大学;2010年
6 陈灵波;氯化咪唑Fe基离子液脱硫剂的合成及构效关系研究[D];北京化工大学;2010年
7 聂阳;功能化离子液体的物性测定及其固定二氧化碳性能研究[D];河北理工大学;2010年
8 白金芳;以氨基酸为原料合成光学活性离子液体及其结构表征[D];哈尔滨师范大学;2010年
9 栾和鑫;离子液体与烷基芳基磺酸盐的协同效应研究[D];大庆石油学院;2010年
10 张娟娟;硅胶固定化离子液体富集分离天然产物中的活性成分[D];南昌大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026