蛋白稳定性与配方筛选
面临的挑战
如果蛋白质不稳定,那么它就容易发生变性和聚集,导致科研工作的进程受阻,而稳定的蛋白质会推动科研工作的进行。因此,为了获得稳定的蛋白质,科学家们开发出了许多测量蛋白稳定性的方法。
要确定蛋白质的稳定性,就必须要对蛋白质的变性和聚集进行测量。但大多数测量方法需要花费大量的样品和时间,并且往往只能提供部分信息。
解决方案
作为一个一体化配方筛选和稳定性分析系统,Uncle拥有12种不同的应用程序,只需9 μL的蛋白样品,就能够快速测定蛋白稳定性。Uncle可以通过结合差示扫描荧光、静态光散射 (SLS) 和动态光散射 (DLS),对样品进行全面的分析。通过结合这些方法,Uncle可以在变温测定实验或者恒温测定实验中,提供有关蛋白质的热变性、聚集和粒径检测的重要信息。
为了从蛋白稳定性分析中得到完整的信息,Uncle结合了差示扫描荧光和静态光散射。当荧光监测到蛋白质裂解时,静态光散射会在蛋白质分子量变化的瞬间发现聚集。Uncle一次能测定48份样品,并且可以在2小时内得到分析结果,帮助您快速筛掉更多的蛋白质、配方和条件,从而得到理想的蛋白质。
实验论证
Uncle是如何发现蛋白稳定性的问题的
首先,Uncle会通过动态光散射 (DLS) 进行差示扫描荧光 (DSF) 实验,对蛋白质的粒径大小和分布进行监测,让您可以知道蛋白质是否可以进一步使用或者蛋白质是否已经发生聚集;然后,Uncle会加热样品,这时,荧光会监测蛋白质什么时候会发生裂解,并显示热变性中点温度 (melting temperature, Tm)。然后,静态光散射 (SLS) 会以聚集温度 (aggregation temperature, Tagg) 显示聚集开始的时间——聚集温度既可以与Tm1、Tm2一致,也可以不与Tm1、Tm2一致。因为静态光散射的强度与分子量有关,所以它对聚集的一举一动非常敏感,是准确观察聚集出现的优选方法。在温度达到最大值后,系统会再次使用静态光散射测定蛋白质聚集的程度。
加快稳定性分析的速度
在大约两小时内,Uncle就可以获得蛋白质的温度变化曲线,对蛋白质样品进行初步表征和排序,但要全面获得蛋白稳定性信息,您还需要在对蛋白样品进行恒定高温测定实验。通过一套应用程序,Uncle可以让您更快地筛选出理想的蛋白质,这些应用程序可以监测蛋白质在数小时或数天内的行为。在您收集长期数据的同时,您也可以使用Uncle的恒温应用程序让Uncle进行其他实验——把您的样品装入Uncle的比色皿,把它们放在一个培养箱里,然后每天或每周把它们放回Uncle里,以读取数据。
Uncle的等温应用程序让您可以专注于蛋白质荧光或来自荧光报告基团物质 (如SYPRO Orange) 的信号,因此您完全可以研究非荧光蛋白质或猝灭荧光的配方。在整个等温测定过程中,静态光散射和动态光散射可以“绘制”出一幅聚集随时间变化的图画,让您可以了解所有的稳定性参数。凭借自身的等温应用程序,Uncle可以让您只需用到少量的蛋白质样品,就可以对蛋白质的等温稳定性进行测定。
比较各种影响因素
您可以通过Uncle比较不同的蛋白质、配方以及其他可以影响稳定性的因素。一个简单的氨基酸突变或缓冲液的改变就可以改变蛋白质的热变性中点温度或者展开行为,让原本只有两个热变性中点温度的蛋白质具有三个热变性中点温度。类似的,糖、盐、表面活性剂、pH值变化或其他蛋白质危害(如冷冻-解冻循环)也会对蛋白质的热变性中点温度或者展开行为产生影响。
扫清障碍
Uncle通过结合动态光散射、差示扫描荧光 (DSF) 和静态光散射三种检测技术方法,以及控制温度的变化,让您可以在测定蛋白质稳定性的过程中,不会遇见任何障碍。在收集展开和聚集方面的数据之后,您就可以对蛋白质的等温稳定性、自相互作用、复性和粘度等有着更加深入的了解。另外,Uncle还配有十多个应用程序,因此,您只需用少量的蛋白样品中即可获取大量的信息。
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