利用靜態(tài)多重光散射(SMLS)監(jiān)測蛋白質(zhì)變性過程

蛋白質(zhì)被用在很多領(lǐng)域，比如食物，制藥學、生物化學、生物學，而且經(jīng)常是比較高的濃度。醫(yī)學領(lǐng)域為了藥物適合長期服用或減少注射次數(shù)，蛋白濃度通常較高，這時科學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)測蛋白質(zhì)的聚集過程中的平均直徑變化。多重光散射技術(shù)的優(yōu)點是可以在不稀釋狀態(tài)下，分析它們的自然形態(tài)變化過程。

材料&方法

實驗溫度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多重光散射儀進行測量。

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的粒徑對比圖。

可以看出組氨酸對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)可以用來蛋白質(zhì)變性過程，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)點是可以在不稀釋狀態(tài)下，原位測量樣品的粒徑變化過程和不穩(wěn)定現(xiàn)象。

Formulaction

穩(wěn)定性分析儀Turbiscan AGS

專為大批量研發(fā)部門和質(zhì)檢部門設(shè)計。Turbiscan Lab 與全自動機械手的完美結(jié)合。全自動機械手包括3個獨立的恒溫槽和一個樣品輸送的機械臂。每個恒溫槽中有18個樣品槽，一共可以存儲54個樣品依次測量。恒溫槽溫度控制從室溫+5℃到60℃，樣品輸送的機械臂每小時運行60次，可連續(xù)7天不間斷工作。