歐奇奧 IPAC1 蛋白質聚集體成像計數分析儀     

• 蛋白質是怎樣構成的？

蛋白質是以氨基酸為基本單位構成的生物高分子。蛋白質分子上氨基酸的序列和由此形成的立體結構構成了蛋白質結構的多樣性。蛋白質具有一級、二級、三級、四級結構，蛋白質分子的結構決定了它的功能。

• 一級結構：蛋白質多肽鏈中氨基酸的排列順序，以及二硫鍵的位置。
• 二級結構：蛋白質分子局區域內，多肽鏈沿一定方向盤繞和折疊的方式。
• 三級結構：蛋白質的二級結構基礎上借助各種次級鍵卷曲折疊成特定的球狀分子結構的空間構象。
• 四級結構：多亞基蛋白質分子中各個具有三級結構的多肽鏈，以適當的方式聚合所形成的蛋白質的三維結構。

歐奇奧 IPAC1 蛋白質聚集體成像計數分析儀 

蛋白質的氨基酸序列是由對應基因所編碼。除了遺傳密碼所編碼的20種“標準”氨基酸，在蛋白質中，某些氨基酸殘基還可以被翻譯后修飾而發生化學結構的變化，從而對蛋白質進行激活或調控。但是，如果蛋白質間發生非特異性結合，不僅蛋白質失去應有活性，而且易形成包涵體，導致蛋白基因工程成本增加。聚集體的結構包括淀粉樣蛋白纖維結構和包涵體結構。

• 生物醫學工程中為什么必須研究和觀測蛋白質聚集體？
  1. 蛋白質聚集已經成為藥物與生物學領域中的研究熱點，其中蛋白質以非天然構象存在，還常伴隨著β－折疊量的增加。老年癡呆癥和II型糖尿病都與蛋白質聚集有關。研究蛋白質聚集體有助于理解體內分子病的形成。
  2. 在蛋白質和藥物的后基因組時代，尋找蛋白質晶體的優化條件一直是晶體生長工作者的目標。而成核前溶液中蛋白質形成的聚集體的狀態（包括聚集體的大小，形貌，甚至于構象等）的變化會直接影響到成核的情況。因此，對于無序聚集體狀態的變化研究，有助于分析有序聚集體的出現條件并提供蛋白質晶體生長的合適條件。
  3. 清華大學生命科學學院生物膜與膜生物工程國家重點實驗室購置“多角度激光光散射凝膠色譜系統”，用于生物樣品溶液形態分析、蛋白質及其聚集體分子量和分布測定，蛋白質均一性、穩定性分析及其結晶狀態和條件的篩選，研究蛋白質聚集體對膜污染過程的影響。
  4. 蛋白聚集嚴重影響以蛋白為基礎研發的藥物。在藥物制劑中，蛋白聚集在生物活性和免疫原性方面影響藥效。蛋白聚集發生在生產過程的各個階段包括細胞培養、純化、生產、儲存、運輸等方面。制藥工業希望在生物工藝中找到新的方法，可用于檢測、追蹤、定量分析影響蛋白聚集的因素。近年來以凍干穩定形式存在的蛋白聚集體作為標準品，可以地定量檢測蛋白聚集，加上新穎的只需在酶標儀里即可實驗的ProteoStat^® protein aggregation assay，可對蛋白檢測方法進行優化。

科學家目前并不確定為何不正確的蛋白質形式和聚集成團現象是神經變性疾病的重要標志，神經變性疾病包括肌萎縮側索硬化（ALS）、阿爾茲海默氏癥和瘋牛病等。刊登在11月1日的雜志Molecular Cell上的研究報告中，來自耶魯大學的研究者通過在細菌中研究疾病的發病過程來揭示不正確形式的蛋白質的聚集體的形成過程。蛋白質是由DNA編碼控制并且在核糖體的裝配下在細胞中形成，然而，有時候蛋白質并不會被正確地裝配，這些錯誤折疊的蛋白質就趨向于聚集。錯誤折疊的蛋白質的聚集現象就在阿爾茲海默癥患者大腦中表現尤為明顯。來自耶魯的研究團隊揭示了抗生素鏈霉素可以誘發大腸桿菌蛋白質的聚集。使用大規模的蛋白質組學及遺傳學篩選技術，研究者分析了蛋白質的聚集現象以及篩選了可以使得大腸桿菌對抗生素產生耐藥性的細菌蛋白質，zui終研究者發現細菌中一種特殊的蛋白質如何保護細菌免于過氧化氫的壓力，以及這種蛋白質如何減弱由于鏈霉素所刺激引發的蛋白質的聚集。