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蛋白質(zhì)結(jié)晶原理（Principles of Protein Crystallization） 

蛋白質(zhì)的X射線結(jié)構(gòu)分析首先要獲得合適的單晶,。蛋白質(zhì)結(jié)晶學(xué)還并沒有*發(fā)展成熟,，盡管很受人親睞，特別是有了幾次航天飛機(jī)中微重力實(shí)驗(yàn) (Kundrot et al., 2001; McPherson et al., 1995) 的激發(fā),。蛋白質(zhì)結(jié)晶實(shí)驗(yàn)過程是一個(gè)反復(fù)試驗(yàn)的過程,，蛋白質(zhì)逐漸會(huì)從溶液中分析出,，晶核、雜質(zhì)及其他未知因素對(duì)此過程有所影響,。通常,，蛋白質(zhì)越純，生長(zhǎng)晶體的幾率就越大,。蛋白質(zhì)結(jié)晶學(xué)者對(duì)蛋白質(zhì)純度的要求要嚴(yán)于生化學(xué)家的要求，后者往往在酶催化活性足夠高時(shí)就很滿意,。另一方面,，為了使蛋白質(zhì)結(jié)晶,，不僅要加其他成分，所有蛋白質(zhì)分子的表面性質(zhì)也必須是相同的,，特別是表面的電荷分布,，因?yàn)樗绊懢w內(nèi)分子的聚集。質(zhì)譜是蛋白質(zhì)結(jié)晶中的一種有效工具,，例如檢測(cè)重組蛋白的表達(dá),、樣品純度、重原子衍生物及蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的特性(Cohen, 1996; Potier et al.,2000),。 

蛋白質(zhì)結(jié)晶涉及四個(gè)重要步驟如下： 

1.       蛋白質(zhì)純度的確定,。如果不夠非常純,，必須要進(jìn)一步純化。 

2.       蛋白質(zhì)溶解于合適的溶劑中,，從中它能通過一種鹽或有機(jī)化合物而析出,。溶劑通常是水-緩沖劑溶液，有時(shí)加有機(jī)溶劑,，如2-甲基-2，4-戊二醇（MPD）,。正常情況下,，沉淀劑也被加入，但是濃度不高于使沉淀產(chǎn)生,。對(duì)于不溶于水-緩沖劑或水-有機(jī)溶劑的膜蛋白，還需要加入去污劑,。 

3.       蛋白質(zhì)結(jié)晶使溶液過飽和。在這一步中,，小聚集體形成,，它是晶體生長(zhǎng)所需的核。對(duì)小分子的結(jié)晶來說,，相比于蛋白質(zhì)更為人熟知，晶核的自發(fā)形成需要提供表面張力能,。一旦這個(gè)能障被突破了,，晶體開始生長(zhǎng)。能障在高水平的過飽和度時(shí)很容易克服,。因此,，在高過飽和度時(shí),，晶核更易自發(fā)形成。晶核的形成可作為一個(gè)過飽和度和其他參數(shù)的函數(shù)通過多種方法來研究，包括光散射,、熒光去極化及電子顯微鏡,。 

4.       蛋白質(zhì)結(jié)晶一旦晶核形成，晶體生長(zhǎng)正式開始,。對(duì)低分子量的化合物而言，新分子會(huì)逐步結(jié)合到正在生長(zhǎng)的晶體表面,。這是由于這些位置的結(jié)合能比較大,，相對(duì)于分子結(jié)合到平滑的表面。這些步驟要么由晶系缺陷造成,，要么發(fā)生在表面隨機(jī)形成的晶核,。