利用靜態(tài)多重光散射(SMLS)監(jiān)測(cè)蛋白質(zhì)變性過(guò)程

蛋白質(zhì)被用在很多領(lǐng)域，比如食物，制藥學(xué)、生物化學(xué)、生物學(xué)，而且經(jīng)常是比較高的濃度。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?yàn)榱怂幬镞m合長(zhǎng)期服用或減少注射次數(shù)，蛋白濃度通常較高，這時(shí)科學(xué)儀器表征方法很大程度上受到高度濃縮的蛋白質(zhì)分散性的挑戰(zhàn)。高濃度蛋白質(zhì)懸浮液出現(xiàn)不穩(wěn)定性的影響因素有溫度，鹽濃度和氨基酸加量等。蛋白質(zhì)的變性程度經(jīng)常用粘度來(lái)表征，如蛋白質(zhì)變性導(dǎo)致粘度增加。DLS或zeta電位也是常用方法，缺點(diǎn)是需要稀釋，可能改變分散狀態(tài)。

在這篇文章中，我們使用Turbiscan監(jiān)測(cè)蛋白質(zhì)的聚集過(guò)程中的平均直徑變化。多重光散射技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以在不稀釋狀態(tài)下，分析它們的自然形態(tài)變化過(guò)程。

材料&方法

實(shí)驗(yàn)溫度60℃，濃度為10wt%牛血清白蛋白(BSA)分散在水中，加入不同濃度的氨基酸組氨酸(3 ~ 20nm)，用Turbiscan Tower多重光散射儀進(jìn)行測(cè)量。

結(jié)果與討論

溫度升高導(dǎo)致蛋白質(zhì)尺寸增加，改變相互作用，使溶液從透明變得渾濁，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性。組氨酸和氨基酸常用于防止蛋白質(zhì)變性。室溫下濃度為10%wt 的BSA蛋白溶液是透明的。組氨酸加量較少的樣品，在60°C從透明到不透明發(fā)生變質(zhì)，如Figure 1所示。

Figure 2為非稀釋狀態(tài)下BSA蛋白粒徑隨時(shí)間變化曲線，F(xiàn)igure 3為不同組氨酸加量的蛋白在20h的粒徑對(duì)比圖。

可以看出組氨酸對(duì)BSA蛋白的變性（粒徑增加）有明顯的抑制作用。

結(jié)論

基于靜態(tài)多重光散射的turbiscan技術(shù)可以用來(lái)蛋白質(zhì)變性過(guò)程，濃度范圍介于0.0001和95%之間，粒徑范圍適用于10nm和1000µm之間，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以在不稀釋狀態(tài)下，原位測(cè)量樣品的粒徑變化過(guò)程和不穩(wěn)定現(xiàn)象。

Formulaction

穩(wěn)定性分析儀Turbiscan AGS

專為大批量研發(fā)部門(mén)和質(zhì)檢部門(mén)設(shè)計(jì)。Turbiscan Lab 與全自動(dòng)機(jī)械手的完美結(jié)合。全自動(dòng)機(jī)械手包括3個(gè)獨(dú)立的恒溫槽和一個(gè)樣品輸送的機(jī)械臂。每個(gè)恒溫槽中有18個(gè)樣品槽，一共可以存儲(chǔ)54個(gè)樣品依次測(cè)量。恒溫槽溫度控制從室溫+5℃到60℃，樣品輸送的機(jī)械臂每小時(shí)運(yùn)行60次，可連續(xù)7天不間斷工作。