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结构生物学技术平台
文章来源:本站 更新时间:2012/11/27 14:33:25

 

实验室自20119月组建以来,在科研平台建设方面实现快速发展。实验室已建设成为实验条件较好、技术先进的实验室,能作为国内外高层次人才培养,以及研究人员进行结构生物学研究的重要基地。

结构生物学实验室X-射线晶体学为主要研究方法,拥有多套公用精密生物仪器,包括:Rigaku室用X-RAY衍射仪、Rigaku晶体筛选与生长机器人、Rigaku晶体自动观测仪、AKTA FPLC蛋白自动纯化系统等大型仪器,为结构生物学研究提供开放、优质的服务和技术支持。

 

Rigaku X-ray System

 

Phoenix Crystallization Robot system

 

Rigaku Minstrel HT system

 

Akta FPLC System

 

结构生物学平台提供下列服务:

结构生物学平台以X射线单晶衍射方法--蛋白质晶体学为主要方法,建立从基因克隆、蛋白质表达纯化、结晶条件的筛选、高衍射质量单晶的生长、晶体衍射数据的收集、相位解析、结构模型的建立、结构和功能的分析等一系列的技术平台,为院内各课题组的课题研究提供必要的技术支持。并通过各种形式的合作方式,充分结合院内各课题组的研究前沿,开展一系列的具有重要生物学意义的结构生物学研究。主要工作内容如下:

1. 分子克隆和可溶性蛋白表达筛选:

根据结构生物学研究的要求,从基因组或cDNA库中获得到目的基因全序列,或不同长度的截短体以及突变体形式,并构建不同的表达载体,小规模的进行表达可溶性的筛选。

2. 多种蛋白表达细胞系统的建立:

建立多种不同的蛋白质表达体系,从多方面满足晶体筛选对蛋白的要求。

3. 大规模的蛋白质纯化:

由多种自动化的蛋白质纯化、分离和检测设备整合而成,是蛋白质规模化制备的必要保证。

4. 自动化结晶和观测:

由自动化蛋白质晶体生长机器人和结晶观测机器人组成。蛋白质晶体生长通过Phoenix Crystallization Robot system完成,利用少量蛋白进行成百上千个结晶条件的筛选,配合晶体观测机器人,可快速高效的确定结晶条件。

5. 衍射和数据收集:

利用理学公司X-射线晶体衍射仪及配套设备来进行初步的衍射实验,并且以此来指导设计各种不同的生化和结晶实验。然后,根据蛋白质晶体的衍射能力和结构的难易程度,选择用普通光源或同步辐射源来收集衍射数据。

6. 相位解析、结构模型的解析:

利用分子置换法解决有较高同源性三维结构模板晶体衍射相角问题,利用MADSADMIR 等方法解决新蛋白的衍射相角问题。利用高性能计算机工作站进行晶体三维结构的构建和修正。

7. 高性能计算分析:

利用高性能计算机服务器和计算机集群进行蛋白质二级、三级结构的预测,蛋白质间相互作用的动力学模拟,蛋白质和小分子药物的结合预测与筛选,以及基于三维结构的药物设计与改进。