專利名稱：蛋白質(zhì)結(jié)晶板及結(jié)晶方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種用于生物領(lǐng)域的結(jié)晶々反，特別涉及一種用
于高通量(生產(chǎn)量)的蛋白質(zhì)結(jié)晶并符合SBS標(biāo)準(zhǔn)中的前三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)
的結(jié)晶板，以及利用上述結(jié)晶板的晶體生長方法。
背景技術(shù)：
蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，對(duì)其三維結(jié)構(gòu)的了解是理解 蛋白質(zhì)功能的前提。例如，許多疾病是由于某些蛋白質(zhì)在空間的錯(cuò) 誤折疊，形成異常的三維結(jié)構(gòu)而引發(fā)。生物大分子結(jié)構(gòu)特別是蛋白 質(zhì)結(jié)構(gòu)的解析，不僅對(duì)入類理解蛋白質(zhì)功能、探討生命的本質(zhì)和起 源有著重要意義，而且為致病機(jī)理以及藥物靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)與合理化的 藥物設(shè)計(jì)等提供了重要的依據(jù)。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫PDB (Protein Data Bank)最近的結(jié)果顯示，到2006年3月14日，已有35579種 蛋白結(jié)構(gòu)被解析，其中86%以上的蛋白結(jié)構(gòu)是通過X射線晶體學(xué) 完成的?？梢姡琗射線晶體學(xué)迄今仍然是解析蛋白三維結(jié)構(gòu)的最重 要手段。X射線單晶衍射方法測定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)大體流程可以順次分 為克隆、表達(dá)、純化、結(jié)晶以及晶體結(jié)構(gòu)解析這五個(gè)步驟。由于所 需的步驟較多、時(shí)間消耗相應(yīng)較長、儀器設(shè)備需求也較復(fù)雜，解析 每個(gè)蛋白晶體結(jié)構(gòu)的消耗還是很大的。根據(jù)美國NIH統(tǒng)計(jì)資料，就 目前的水平，平均解析一個(gè)蛋白晶體結(jié)構(gòu)需要十萬美元以上的費(fèi) 用。得到具有衍射能力的蛋白質(zhì)單晶樣品是晶體結(jié)構(gòu)解析的前提， 也是目前X射線晶體結(jié)構(gòu)解析的"瓶頸"步驟。從理論上講，只要 找到合適的晶體生長條件，可溶性的蛋白質(zhì)都可以得到高質(zhì)量、適 用于晶體結(jié)構(gòu)解析的單晶。但是目前蛋白晶體生長條件的篩選及優(yōu) 化很大程度上更像一門藝術(shù)，這個(gè)"合適條件"的尋找需要大量的 嘗試，進(jìn)行繁瑣的初篩和優(yōu)化。
目前常用的蛋白質(zhì)結(jié)晶方法有懸滴氣相擴(kuò)散法、坐滴氣相擴(kuò)散 法、油覆法等。懸滴氣相擴(kuò)散法是指在涂有密封材料(如凡士林) 的玻璃片、塑料片或?qū)Ｓ媚z帶上滴加待結(jié)晶的蛋白質(zhì)溶液和結(jié)晶篩 選溶液等，并倒扣在含有上述結(jié)晶篩選溶液的池液上。坐滴氣相擴(kuò) 散法需要將待結(jié)晶的蛋白質(zhì)溶液和結(jié)晶篩選溶液的混合液滴加在 一個(gè)滴液槽內(nèi)，并用專用塑料膜或膠帶密封。
圖1和圖2分別描述了懸滴法和坐滴法蛋白質(zhì)結(jié)晶的示意圖， 而圖3示出了^L有寺支術(shù)用于懸滴法的24孔^反的立體圖。
圖1為懸滴法的示意圖。大儲(chǔ)槽2中的用于蛋白質(zhì)結(jié)晶篩選的 溶液通常包含緩沖劑或沉淀劑等。蛋白質(zhì)溶液的小液滴4中也包含 按一定比例加入的相同的蛋白質(zhì)結(jié)晶篩選溶液以及待結(jié)晶的蛋白 質(zhì)溶液，使得這些溶液中的諸如緩沖劑或沉淀劑的濃度低于大儲(chǔ)槽 2中的溶液，在密封后，使得各單元內(nèi)通過大儲(chǔ)槽2的溶液與小液 滴4兩者之間的蒸汽擴(kuò)散達(dá)到進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)晶的動(dòng)態(tài)平衡的內(nèi)部環(huán) 境。
圖2為坐滴法的示意圖。在這種方法中，將蛋白質(zhì)小液滴4置 于儲(chǔ)槽溶液2上方的支架上，這與懸滴法是相反的。隨著人們對(duì)蛋 白結(jié)晶過程認(rèn)識(shí)的加深以及對(duì)各種試劑的大量嘗試與組合，晶體篩 選條件日益增多，以Hampton公司常用的篩選條件為例，Screen Kit I、 II及Index,共192個(gè)篩選條件，常用來優(yōu)化晶體的添加劑試劑 盒也有近100個(gè)條件，其他公司或?qū)峖r室可以沖是供的常用晶體篩選 條件也有幾百到上千種。對(duì)每一種蛋白可以進(jìn)行成千條件的篩選， 但大量條件的"海選"是以大量時(shí)間及試劑的消耗為前提的，并且 也需要更多的蛋白，很多情況下大量蛋白質(zhì)的生產(chǎn)表達(dá)及純化是非 常困難的。
目前進(jìn)行蛋白質(zhì)晶體生長的通常采用量在0.1 ~4.(HiL之間，進(jìn) 行篩選的結(jié)晶板多為塑料制品。對(duì)于高通量、完全自動(dòng)化晶體生長 來說，通常采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)(ANSI標(biāo)準(zhǔn)SBS (Society for Biomolecular Sciences))的96孔、384孔甚至1536孔結(jié)晶4反,篩 選條件多、加樣量小，大大節(jié)省了樣品和篩選試劑。但同時(shí)由于池 液槽和滴液槽太小，排列緊密，非常不適于人工操作，反而減慢了 手動(dòng)4喿作的工作步文率。
而對(duì)于大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室，晶體生長和篩選一 4殳還是由手工才喿作完
成，使用傳統(tǒng)的24孔結(jié)晶板(圖3所示)，但是該結(jié)晶板不適合于 坐滴氣相擴(kuò)散法。此外，目前市場有i午多刮i于;f尋合SBS國際才示準(zhǔn)的 工具和自動(dòng)^/f義器，々口力口沖羊器(如Multi-channel Pipette )、自動(dòng)化 晶體生長觀測系統(tǒng)，而傳統(tǒng)24孔結(jié)晶板因?yàn)椴环蟂BS國際標(biāo)準(zhǔn) 而不能使用這些先進(jìn)技術(shù)。
另一方面，樣品易揮發(fā)、試劑加樣量少等這些因素都嚴(yán)重影響 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性，尤其是在人工操作下準(zhǔn)確性更差、操作比較 慢。此外蛋白質(zhì)及溶液性質(zhì)不同，蛋白質(zhì)晶體生長的速度可以從幾 小時(shí)到幾周甚至幾個(gè)月不等，因此對(duì)于晶體生長環(huán)境體系的封閉性 要求很高。但是目前許多適用于高通量的結(jié)晶壽反都普遍存在不同程 度的泄漏問題。
針對(duì)上述問題，結(jié)合加樣工具和觀測系統(tǒng)等發(fā)展的才支術(shù)現(xiàn)狀， 并考慮到目前國內(nèi)外多-數(shù)實(shí)-驗(yàn)仍然采用人工或半自動(dòng)化方法進(jìn)4亍 蛋白質(zhì)晶體生長，本發(fā)明提出了一種蛋白質(zhì)結(jié)晶板以及蛋白質(zhì)結(jié)晶 方法，即適用于高通量的完全自動(dòng)化晶體生長和觀測篩選系統(tǒng)，又 滿足多數(shù)實(shí)驗(yàn)室半自動(dòng)化的需要。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述需要，本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種用于高通量蛋白 質(zhì)結(jié)晶的蛋白質(zhì)結(jié)晶板，包括結(jié)晶板主體部分，以及在結(jié)晶板主體 上以陣列形式分布的儲(chǔ)槽單元，每一所述^f渚槽單元具有第一面板， 在所述第一面^反中間位置形成一凹槽，所述凹槽底部為第二面壽反， 在所述第二面;^反中間位置凹入形成第一^f諸槽，在所述第一4諸槽至少
一側(cè)的第二面;^反中形成有至少二個(gè)滴液沖曹，所述第一面^反與第二面
板通過連接部連4妄，所述結(jié)晶4反主體部分在其四周具有支撐部。
優(yōu)選地，所述陣列形式分布的儲(chǔ)槽單元為24個(gè)或48個(gè)；而所 述至少二個(gè)滴液槽為兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或六個(gè)。
優(yōu)選地，所述結(jié)晶板是由高純度熱塑性塑料制成的，如聚酰胺 (PA)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共 聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚曱基丙烯酸曱酯(PMMA)、苯 乙烯-丙烯腈樹脂(SAN)、聚環(huán)烯腈聚合物(COP)等。
優(yōu)選地，所述結(jié)晶板由封口帶或封板膜進(jìn)行密封。
優(yōu)選地，所述第一儲(chǔ)槽的體積為0.04-1.4ml，所述滴液槽的體 積為0.2 ~ 7^1。
更優(yōu)選地，所述結(jié)晶板由聚苯乙烯制成。
優(yōu)選地，其中，滴液槽與第一儲(chǔ)槽的形狀獨(dú)立選自由圓柱體、 半球體、倒置的圓臺(tái)體或圓錐體、立方體、長方體構(gòu)成的組。
更優(yōu)選地，其中，所述結(jié)晶板為24 (即4 x 6 )孔板或48 (即 8x6)孔板，其尺寸符合SBS標(biāo)準(zhǔn)，即符合標(biāo)準(zhǔn)ANSI/SBS1-2004: 覆蓋區(qū)尺寸、ANSI/SBS2-2004:高度尺寸、ANSI/SBS3-2004底部 外側(cè)凸緣尺寸，并對(duì)ANSI/SBS4-2004:孔位置標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了改進(jìn)。
更優(yōu)選地，其中，所述結(jié)晶板為48 (即8x6)孔板，包括結(jié) 晶板主體部分，所述主體部分的第一面^1的總長度為120.5 ~ 125.5mm,總寬度為78.5 ~ 83.5mm;其中，每一儲(chǔ)槽單元的長度為 13.5 ~ 15.5mm、寬度為6.5 ~ 7.5mm;第一面^反和第二面寺反上表面之 間的距離為2~8mm;第一儲(chǔ)槽的寬度為3.0-6.0 mm、長度為 6.5 7.5mm、深度為3.5 ~ 9.5mm;滴液槽的上端直徑R上為3.0 > R 上> 1.5mm、下端直徑R下為2.5 > R下> 0,5mm，滴液槽的深度為0.2 ~ 1.0mm;在儲(chǔ)槽單元四周的第一面板的寬度為1.5 ~ 4.5mm，而在結(jié) 晶板主體部分的最外周的儲(chǔ)槽單元外周的第一面板的寬度為5.5 ~ 10.5mm;所述支撐部的總高度為13.8 14.6mm。
更優(yōu)選地，其中，所述結(jié)晶板為24 (即4x6)孔板，包括結(jié) 晶板主體部分，所述主體部分的第一面板的總長度為120.5-125.5mm，總寬度為78.5 ~ 83.5mm;其中，每一所述Y諸槽單元的長 度為15.0 16.5mm、寬乂復(fù)為15.0~16.5mm;所述第一面才反和第二面 板上表面之間的距離為2~8mm;第一儲(chǔ)槽的長度為15.0 16.5mm、 寬度為5 9mm、深度為3.5 9.5mm;滴液槽的上端直徑R上為3,0三R 上^1.5mm、下端直徑R F為2.5^R下^0.5mm,滴液槽的深度為0.2-1.0mm;在儲(chǔ)槽單元四周的第一面板的寬度為1.5 ~ 3.0mm,而在結(jié) 晶板主體部分的最外周的儲(chǔ)槽單元外周的第一面板的寬度為5.5 ~ 10.0mm;支撐部的總高度為13.8 14.6mm。更優(yōu)選地，其中，所述 支撐部由上支撐部、下支撐部以及連4妾上下支撐部的支撐連接部構(gòu)
成，其中上支撐部的高度為6.1~12.5mm、下支撐部的高度為2.0-8.0mm，以及連接上下支撐部的支撐連接部的寬度為1.0~4.0mm。 再優(yōu)選地，其中，上支撐部的高度為7.6 8.9mm、下支撐部的高度 為2.7 6mm , 以及連接上下支撐部的支撐連4妄部的寬度為 1.5 3.0mm。
優(yōu)選地，所述結(jié)晶板的第 一面板在其寬度方向上的 一端分別具 有兩個(gè)導(dǎo)角a和(3;而所述結(jié)晶斧反的上支撐部、及支撐連4矣部也分 別具有對(duì)應(yīng)于結(jié)晶板的第--面板的導(dǎo)角a和p。更優(yōu)選地，導(dǎo)角a 和卩為135+/-100。
優(yōu)選地，所述結(jié)晶板進(jìn)一步包括上部殼體，所述殼體由與所述 結(jié)晶板主體部分相適應(yīng)的上表面和多個(gè)側(cè)面組成，并支撐于所述支 撐部之上，用于所述結(jié)晶板的防塵與堆疊。
根據(jù)本發(fā)明的另 一 個(gè)方面，提供了 一種利用高通量蛋白質(zhì)結(jié)晶 板進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)晶的方法，包括以下步驟
a. 將適當(dāng)體積的由選自緩沖劑、沉淀劑、去垢劑或其組合組成 的結(jié)晶池液加入到每個(gè)儲(chǔ)槽單元內(nèi)的第 一儲(chǔ)槽中；
b. 將適當(dāng)體積與步驟a中相同的;容液與要進(jìn)4亍結(jié)晶的蛋白質(zhì) 溶液4要照 一 定比例分別加入到每個(gè)所述^f諸槽單元中的至少 一 個(gè)滴 液槽中，同時(shí)還可根據(jù)需要在滴液槽中加入添加劑、去垢劑或其組 合；
c. 利用封口帶或封板膜覆蓋在所述儲(chǔ)槽單元的第一面板上， 將在所述結(jié)晶板主體上以陣列形式分布的每一儲(chǔ)槽單元內(nèi)部密封， 而在每一儲(chǔ)槽單元內(nèi)部形成維持蛋白質(zhì)結(jié)晶的動(dòng)態(tài)平^f環(huán)境；
d. 將該結(jié)晶板置于蛋白質(zhì)結(jié)晶的溫度下進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)晶實(shí)驗(yàn)。
根據(jù)本發(fā)明的又一 個(gè)方面，提供了另 一種利用高通量結(jié)晶板進(jìn) 行蛋白質(zhì)結(jié)晶的方法，包括以下步驟
a.將適當(dāng)體積的選自緩沖劑、沉淀劑、去垢劑或其組合組成的 結(jié)晶池液加入到每個(gè)儲(chǔ)槽單元中的第 一儲(chǔ)槽中；
b. 將適當(dāng)體積的與步驟a中相同的溶液與要進(jìn)行結(jié)晶的蛋白 質(zhì)溶液按照 一 定比例根據(jù)所述結(jié)晶板的儲(chǔ)槽單元的分布情況滴加 到封口帶或封板膜之上，同時(shí)還可沖艮據(jù)需要在上述液滴中加入添加 劑、去垢劑或其組合；
c. 將所述封口帶或封板膜倒置并覆蓋在所述儲(chǔ)槽單元的第一 面板上，利用所述封口帶或封板膜提供在所述結(jié)晶板主體上以陣列 形式分布的每一4諸槽單元內(nèi)部的密封，而在每一4諸槽單元內(nèi)部形成 維持蛋白質(zhì)結(jié)晶的動(dòng)態(tài)單衡環(huán)境；
d. 將該結(jié)晶板置于蛋白質(zhì)結(jié)晶的溫度下進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)晶實(shí)驗(yàn)。
其中，每一儲(chǔ)槽單元中的蛋白質(zhì)溶液可以是相同的或不同的； 而不同的 <諸槽單元中的{備白質(zhì)〉容液也可以是相同的或不同的。
其中，蛋白質(zhì)結(jié)晶過程由自動(dòng)化蛋白質(zhì)晶體生長觀測系統(tǒng)、照 相機(jī)、攝像機(jī)或人工進(jìn)行監(jiān)測。
可選地，在步驟b的溶液中可以進(jìn)一步添加其他的添加劑。優(yōu) 選地，所述至少二個(gè)滴液槽為多個(gè)，在所述第一4諸沖曹一側(cè)或兩側(cè)的 第二面寺反中形成有多個(gè)滴液槽。
由于根據(jù)本發(fā)明的高通量蛋白質(zhì)結(jié)晶板尺寸符合SBS ( Society for Biomolecular Sciences)標(biāo)準(zhǔn)，即符合標(biāo)準(zhǔn)ANSI/SBS 1-2004:覆 蓋區(qū)尺寸、ANSI/SBS2-2004'.高度尺寸、ANSI/SBS3-2004底部外 側(cè)凸緣尺寸，并對(duì)ANSI/SBS4-2004:孑L位置標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了改進(jìn)，因 而可方便地用于機(jī)械化操作，并且其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。根據(jù)本 發(fā)明的蛋白質(zhì)結(jié)晶板在每一儲(chǔ)槽單元內(nèi)的第 一儲(chǔ)槽和至少二個(gè)滴 液槽之間形成了進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)晶的動(dòng)態(tài)平#f的內(nèi)部環(huán)境，同時(shí)在不 同的儲(chǔ)槽單元內(nèi)部各自形成了氣體密封。
本發(fā)明4是供的結(jié)晶板既適合于大多數(shù)實(shí)-瞼室中晶體生長和篩 選的手工4喿作，又適合于坐滴氣相擴(kuò)散法。此外，本發(fā)明4是供的結(jié) 晶板的結(jié)構(gòu)與目前市場上的符合SBS國際標(biāo)準(zhǔn)的工具和自動(dòng)化4義 器，如加樣器(如Multi-channel Pipette )、自動(dòng)化晶體生長觀測系 統(tǒng)等相匹配，因而可以利用符合SBS國際標(biāo)準(zhǔn)的這些先進(jìn)寺支術(shù)。
利用根據(jù)本發(fā)明的蛋白質(zhì)結(jié)晶板進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)晶，由于每個(gè)儲(chǔ) 槽單元有多個(gè)滴液槽，可以同時(shí)進(jìn)行幾種不同蛋白質(zhì)的結(jié)晶條件篩 選，減少平均每個(gè)蛋白質(zhì)結(jié)晶條件篩選的試劑用量，因而可以降^氐 蛋白質(zhì)篩選的成本，而且由于在每一儲(chǔ)槽單元內(nèi)的各滴液槽或者是 分散的，或者相鄰兩者之間的距離大于現(xiàn)有技術(shù)中的各滴液槽之間 的距離，為手工操作提供了更大的工作空間，同時(shí)該晶體板遵守
SBS標(biāo)準(zhǔn)，可以用自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行操作。此外，每個(gè)儲(chǔ)槽單元之間 的距離較大，在很大程度上克服了目前許多高通量結(jié)晶板密封性
差，泄露的問題。
應(yīng)該理解，以上的一般性描述和以下的詳細(xì)描述都是出于列舉 和說明性的目的，是為了對(duì)本發(fā)明H供進(jìn)一步的i兌明，并不用于限 制本發(fā)明。


構(gòu)成說明書 一部分的附圖有助于進(jìn)一 步理解本發(fā)明，這些附圖 圖示說明了本發(fā)明的一些實(shí)施例，并可與說明書一起用來說明本發(fā) 明的原理。
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的懸滴法的蛋白質(zhì)結(jié)晶的示意圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)的坐滴法的蛋白質(zhì)結(jié)晶的示意圖3示出了現(xiàn)有4支術(shù)的懸滴法的24孔^反的示意圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一種蛋白質(zhì)結(jié)晶板(48x2,即(8x 6) x2結(jié)晶才反)的立體圖5示出了才艮據(jù)本發(fā)明的一種蛋白質(zhì)結(jié)晶板(48x2,即(8x 6) x2結(jié)晶凈反)的俯浮見圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一種蛋白質(zhì)結(jié)晶板(48x2,即(8x 6) x2結(jié)晶板)沿第A行的滴液槽中心線的縱剖圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一種蛋白質(zhì)結(jié)晶板(48x2,即(8x 6) x2結(jié)晶板)沿第1列的滴液槽中心線的縱剖圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一種蛋白質(zhì)結(jié)晶板(48x2，即(8x 6) x2結(jié)晶板)的一個(gè)儲(chǔ)槽單元的縱剖圖； 圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一種蛋白質(zhì)結(jié)晶板(48x2，即(8x 6 ) x 2結(jié)晶板)在結(jié)晶板主體邊緣兩個(gè)連續(xù)儲(chǔ)槽單元的局部縱剖圖10a示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種蛋白質(zhì)結(jié)晶板(24x3,即 (4x6) x3結(jié)晶才反)的立體圖10b示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種蛋白質(zhì)結(jié)晶板(24x3,即 (4x6) x 3纟吉晶才反)的Y府一見圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種蛋白質(zhì)結(jié)晶板(24x3,即(4 x6) x3結(jié)晶板)沿第A行中的一行滴液槽中心線的縱剖圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種蛋白質(zhì)結(jié)晶板(24x3,即(4 x6) x3結(jié)晶板)沿第1列的滴液槽中心線的皇從剖圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的又一種蛋白質(zhì)結(jié)晶板(24x6,即(4 x6) x3結(jié)晶板)的俯:現(xiàn)圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的鏡像對(duì)稱的蛋白質(zhì)結(jié)晶板的一個(gè)儲(chǔ) 槽單元中的滴液槽可能的平面布置圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的非鏡像對(duì)稱的蛋白質(zhì)結(jié)晶板沿第A 行的滴液槽中心線的纟從剖圖，以及對(duì)應(yīng)的在一個(gè)4諸槽單元中的滴液 槽可能的平面布置圖
圖16示出了圖4中的用于蛋白質(zhì)結(jié)晶的48 x 2 (即(4x6) x 2)結(jié)晶板的局部立體圖17示出了圖16中的48x2，即(8x6) x2結(jié)晶^反在利用 無接縫的封口帶(膠帶)進(jìn)行密封時(shí)相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)槽單元內(nèi)部各自 的密封情況的放大照片；
圖18示出了圖16中的48x2，即(8x6) x2結(jié)晶j反利用在 相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)槽單元之間的第一面板上搭接的封口帶(膠帶)進(jìn)行 密封時(shí)相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)槽單元內(nèi)部各自的密封情況的放大照片；
圖19示出了圖16中的48x2,即(8x6) x2結(jié)晶氺反利用在 相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)槽單元之間的第一面板上搭接的封口帶(膠帶)進(jìn)行 密封時(shí)搭接的封口帶(膠帶)的示意圖20示出了現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)晶板在利用無接縫的封口帶(膠 帶)進(jìn)行密封時(shí)相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)槽單元內(nèi)部各自的密封情況的放大照
片；
圖21示出了現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)晶板利用在相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)槽單元
之間的第一面板上搭接的封口帶(膠帶)進(jìn)行密封時(shí)相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)
槽單元內(nèi)部各自的密封情況的放大照片；以及
圖22示出了圖16中的48x2，即(8x6) x2結(jié)晶^反利用無 接縫的封口帶(膠帶)進(jìn)行密封時(shí)相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)槽單元內(nèi)部各自的 密封情況、利用刀片將其中的一個(gè)儲(chǔ)槽單元上方的封口帶打開、以 及將打開的一個(gè)儲(chǔ)槽單元的封口帶再密封后的放大照片，其中左側(cè) 的圖代表進(jìn)行密封、切割并取出晶體、以及再密封操作時(shí)封口帶的 狀態(tài)，右側(cè)的圖代表進(jìn)行的密封、切割并取出晶體、以及再密封操 作時(shí)封口帶密封情況的放大照片。
具體實(shí)施例方式
以下對(duì)于某些實(shí)施例的詳細(xì)說明給出了對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施 例的各種描述。但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求所限定和覆蓋的多種不 同方式來實(shí)施。該具體實(shí)施方式
將結(jié)合附圖進(jìn)行，并且在附圖中相 同或相應(yīng)的要素或部卩牛或部^f立用同一標(biāo)號(hào)表示。
參見圖4至圖16，才艮據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在本發(fā)明的一個(gè)具 體實(shí)施例中，提供了一種用于高通量蛋白質(zhì)結(jié)晶的蛋白質(zhì)結(jié)晶板， 包括結(jié)晶板主體部分10，以及在結(jié)晶板主體上以陣列形式分布的儲(chǔ) 槽單元20,每一4諸槽單元20具有第一面4反240,在第一面才反中間 位置形成一凹槽，該凹槽/良部為第二面^反250,在第二面才反中間4立 置或靠近一側(cè)的位置凹入形成第一4渚槽220,在第一4諸槽220至少 一側(cè)的第二面板250中形成有至少二個(gè)滴液沖會(huì)230，第一面板240 與第二面才反250通過連4妻部260連沖妾，結(jié)晶并反主體部分10在其四 周具有支撐部300。優(yōu)選地，支撐部300由上支撐部320和下支撐 部340及連接上下支撐部的支撐連4妾部360構(gòu)成。
參見圖4至圖9以及圖14 ~圖15,在一具體實(shí)施例(48 (8 x 6)孔板)中，至少二個(gè)滴液槽230為多個(gè)，可為2個(gè)(圖4至圖9、
圖14 )、 3個(gè)(圖15 )、 4個(gè)(圖14 )、 6個(gè)(圖15 )、或4壬何適宜個(gè) 數(shù)；多個(gè)滴液槽230凹入在第一儲(chǔ)槽220兩側(cè)的第二面板250中。
參見圖IO至圖15,在另一具體實(shí)施例(24 (4x6)孔板)中， 至少二個(gè)滴液槽230為多個(gè)，可以為2個(gè)(圖14)、 3個(gè)(圖16)、 4個(gè)(圖14)、 5個(gè)(圖15)、 6個(gè)(圖10或圖15)、或任何適宜多 個(gè)；多個(gè)滴液槽230凹入在第一儲(chǔ)槽220—側(cè)的第二面板250中。
在又一具體實(shí)施例中，結(jié)晶^反主體部分10中以陣列形式分布 的儲(chǔ)槽單元20為24個(gè)，即為4 x 6個(gè)(即，24孔板，參見圖10至 15);在另一具體實(shí)施例中，陣列形式分布的儲(chǔ)槽單元20為48個(gè)， 即為8 x 6個(gè)(即，48孔板，參見圖4至9 );在另 一個(gè)具體實(shí)施例 中，陣列形式分布的儲(chǔ)槽單元20為96個(gè)，即為8xl2(即，96孔 板，未示出)，在一個(gè)1"諸槽單元20中，至少二個(gè)滴液槽230為兩個(gè)、 三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或六乂、。
在一具體實(shí)施例中，第一儲(chǔ)槽220的形狀為圓柱體、立方體、 長方體、半球體、倒置的圓臺(tái)體或圓錐體；滴液槽230的形狀為圓 柱體、立方體、長方體、半^求體、倒置的圓臺(tái)體或圓錐體。
在一具體實(shí)施例中，第一儲(chǔ)槽220的體積為0.04 ~ 1.4ml,滴液 槽230的體積為0.2 ~ 7|il。
結(jié)晶板由不限于以下的材料制成，即由高純度熱塑性塑料制 成，如聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二 烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚曱基丙烯酸甲酯 (PMMA)、苯乙烯-丙烯腈樹脂(SAN)、聚環(huán)烯腈聚合物(COP) 等等。優(yōu)選的聚合材料聚乙烯-丙烯腈樹脂、聚丙烯等。最優(yōu)選的聚 合材料為聚苯乙烯。在--具體實(shí)施例中，結(jié)晶板由封板膜或封口帶 進(jìn)行密封，優(yōu)選由封口帶密封。在一具體實(shí)施例中，結(jié)晶寺反進(jìn)一步 包括上部殼體(未示出'，該殼體由與結(jié)晶板主體部分IO相適應(yīng)的 上表面和多個(gè)側(cè)面組成，并支撐于結(jié)晶4反的支撐連4妄部360之上， 用于結(jié)晶才反的防塵與堆疊。
在一具體實(shí)施例(48 (即8 x 6 x 2 4竟面對(duì)稱)孑U1)中，蛋白 質(zhì)結(jié)晶板包括結(jié)晶板主體部分IO，主體部分的第一面板240的總 長度為120.5 125.5mm,總寬度為78.5 83.5mm;每一儲(chǔ)槽單元20
的長度為13.5~15.5mm、寬度為6.5~7.5mm,其中第一儲(chǔ)槽220 的長度為6.5 7.5mm、寬度為3.0 ~ 6.0mm、深度為3.5 9.5mm，而 滴液槽230的深度為0.2 ~ l.Omm，直徑為1.6 ~ 2.4mm;支撐部300 的總高度為13.8 14.6mm;在4諸槽單元20四周的第一面壽反240的寬 度為1.5~4.5mm，而在結(jié)晶板主體部分10的最外周的儲(chǔ)槽單元20 四周的第一面板240的寬度為5.5 ~ 10.5mm;上支撐部320的高度 為6.1 ~ 12.5mm、下支撐部340的高度為2.0~8.0mm，以及連4妄上 下支撐部的支撐連4妾部360的寬度1.0 ~ 4.0mm。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，上支撐部320高度為7.6 8.9mm、下支撐 部340高度為2.7 6.0mm,及連4矣上下支撐部的支撐連4矣部360的 寬度為1.5 3.0mm。
更優(yōu)選地，每一儲(chǔ)槽單元20的長度為14.5+/-0.25mm、寬度為 7.25+/-0.25mm,第一儲(chǔ)槽220的長度為7.25+/-0.5mm、寬度為 4.0+/-0.5mm 、 深度為 8.25+/-0.5mm ， 滴液槽230的深度為 0.4+/-0.1mm、為上下端直徑分別為2.2+/-0.3mm與1.7+/-0.3111111的 圓臺(tái)狀；上支撐部320的高度為8.25+/-0.5mm、下支撐部340的高 度為6.10+/-0.38mm，以及連4妾上下支撐部的支撐連4妻部360的寬 度為1.8+/-0.5mm。
在另一具體實(shí)施例(24 (即4x6xn)孑U1)中，蛋白質(zhì)結(jié)晶 板包括結(jié)晶4反主體部分10，主體部分的第一面4反240的總長度為 120.5 ~ 125.5mm,總寬,變?yōu)?8.5 ~ 83.5mm;每一Y渚槽單元20的長 度為15.0 16.5mm、寬度為15.0 16.5mm，其中第一儲(chǔ)槽220的長 度為15.0 16.5mm、寬度為5~9mm、深度為3.5 9.5mm,而滴液 槽(230 )的上端直徑R.二為3.0^R上2l.5mm 、下端直徑R下為2.5^R 下20.5mm，滴液槽的深/l為0.2~1.0mm;支撐部300的總高度為 13.8 14.6mm;上支撐部320的高度為6.1 ~ 12.5mm、下支撐部340 的高度為2.0 ~ 8.0mm,以及連接上下支撐部的支撐連接部360的寬 度為1.0~4.0mm;在儲(chǔ)-槽單元20四周的第一面凈反240的寬度為 1.5 ~ 3.0mm,而在結(jié)晶板主體部分10的最外周的儲(chǔ)槽單元20四周 的第一面寺反240的寬度為5.5 ~ 10.0mm。
在一優(yōu)選實(shí)施例中，上支撐部320高度為7.6 8.9mm、下支撐 部340高度為2.7 6.0mm,及連接上下支撐部的支撐連接部360的 寬度為1.5 3.0mm。
更優(yōu)選地，每一儲(chǔ)槽單元20的長度為16.0+/-0.25mm、寬度為 16.0+/-0.25mm,第 一儲(chǔ)槽220的長度為16.0+/-0.5mm、寬度為 8.0+/-0.5mm、 深度為8.25+/-0.5mm ， 滴液槽230的深度為 0.4+/-0.1mm、為上下端直徑分別為2.2+/-0.3mm與1.7+/-0.3mm的 圓臺(tái)狀或深度為1.0+/-0.:2mm、直徑為2.0+/-0.3mm的近半球狀。上 支撐部320的高度為8.25+/-0.5mm 、下支撐部340的高度為 6.10+/-0.38mm,以及連接上下支撐部的支撐連接部360的寬度為 2.8mm+/-0.5mm。
在另 一具體實(shí)施例中，結(jié)晶板由封板膜進(jìn)行密封。
如圖4、圖6、圖7,圖9、圖10a、圖11和圖12所示，支撐 部300由上支撐部320、下支撐部340以及連接上下支撐部320、 340的支撐連接部360構(gòu)成。
如圖5、圖10a、圖10b和圖13所示，結(jié)晶^反的第一面^反240 在其寬度方向上的一端分別具有兩個(gè)導(dǎo)角a和p。相應(yīng):t也，此處的 上支撐部320、及支撐連接部360也分別具有導(dǎo)角a和P。優(yōu)選地， 上述導(dǎo)角a和(3為135+/-10。。更優(yōu)選i也，導(dǎo)角a、 p之間的第一面 板240的長度為8.0 10力mm,最優(yōu)選地，導(dǎo)角a、 p之間的第一面 板240的長度為9.0+/-0.5mm。
才艮據(jù)本發(fā)明的另 一方面，在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中提供了 一種利用高通量蛋白質(zhì)結(jié)晶板進(jìn)行的坐滴法蛋白質(zhì)結(jié)晶方法，包括 以下步驟
a. 將適當(dāng)體積的由緩沖劑、沉淀劑、去垢劑等或其組合組成的 結(jié)晶池液2加入到每個(gè)〗諸槽單元20中的第一4諸槽220中；
b. 將適當(dāng)體積與步驟a中相同的溶液與要進(jìn)4亍結(jié)晶的蛋白質(zhì) 溶液按照一定比例分別加入到每個(gè)4渚槽單元20內(nèi)的至少一個(gè)滴液 槽230中，同時(shí)還可根據(jù)需要在滴液槽中加入添加劑、去祐劑或其 組合； c. 利用封口帶或封板膜覆蓋在所述儲(chǔ)槽單元20的第一面板240 上，將在所述結(jié)晶板主體上以陣列形式分布的每一儲(chǔ)槽單元20密 封，而在每一儲(chǔ)槽單元內(nèi)部形成維持蛋白質(zhì)結(jié)晶的動(dòng)態(tài)平衡環(huán)境；
d. 將該結(jié)晶板置于蛋白質(zhì)結(jié)晶的溫度下進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)晶實(shí)驗(yàn)。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中提供了 一種利用高通量蛋白質(zhì)結(jié)晶板進(jìn)行的懸滴法蛋白質(zhì)結(jié)晶方法，包括 以下步驟
a. 將適當(dāng)體積的由緩沖劑、沉淀劑、添加劑、去垢劑等或其組 合組成的結(jié)晶池液2加入到每個(gè)儲(chǔ)槽單元20中的第 一儲(chǔ)槽220中；
b. 將適當(dāng)體積的與步驟a中相同的溶液與要進(jìn)行結(jié)晶的蛋白 質(zhì)溶液4安照一定比例根據(jù)結(jié)晶板10的^f諸槽單元20的分布情況滴加 到封口帶或封板膜6之上，同時(shí)還可根據(jù)需要在上述液滴中加入添 加劑、去垢劑或其組合；
c. 將所述封口帶或封板膜6倒置并覆蓋在儲(chǔ)槽單元20的第一 面板240上，利用封口帶或封板膜提供在結(jié)晶板主體10上以陣列 形式分布的每一^諸槽單元20的密封，而在每一^l"槽單元內(nèi)部形成 維持蛋白質(zhì)結(jié)晶的動(dòng)態(tài)羊衡環(huán)境；
d. 將該結(jié)晶板置于蛋白質(zhì)結(jié)晶的溫度下進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)晶實(shí)驗(yàn)。
在一具體實(shí)施例中，在每一儲(chǔ)槽單元20中的蛋白質(zhì)溶液是相 同的，在另一個(gè)具體實(shí)施例中，在每一4諸槽單元20中的蛋白質(zhì)溶 液是不同的。
在一具體實(shí)施例中，利用封板膜或封口帶覆蓋在儲(chǔ)槽單元20 四周的第一面才反240上，來密封每一儲(chǔ)槽單元20。
在一具體實(shí)施例中，蛋白質(zhì)結(jié)晶過程或結(jié)果由自動(dòng)化結(jié)晶觀測 系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測。在另一實(shí)施例中，蛋白質(zhì)結(jié)晶過程或結(jié)果由照相機(jī) 進(jìn)行監(jiān)測。在又一實(shí)施例中，蛋白質(zhì)結(jié)晶過程或結(jié)果由攝像機(jī)進(jìn)行 監(jiān)測。在另一實(shí)施例中，蛋白質(zhì)結(jié)晶過程或結(jié)果由人工進(jìn)行監(jiān)測。
應(yīng)該理解，雖然本發(fā)明的上述用于蛋白質(zhì)結(jié)晶的結(jié)晶板僅以坐 滴法或懸滴法為例進(jìn)行了說明，但上述用于蛋白質(zhì)結(jié)晶的結(jié)晶板并
不僅限于蛋白質(zhì)結(jié)晶，其還適用于其他的蛋白質(zhì)培養(yǎng)、蛋白質(zhì)染色 實(shí)驗(yàn)、蛋白質(zhì)的特異性結(jié)合實(shí)驗(yàn)等用途。尤其是，適用于所有利用
24孔、48孔或96孔結(jié)晶板所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究中。
由于本發(fā)明的結(jié)晶板的結(jié)構(gòu)尺寸至少符合SBS (Society for Biomolecular Sciences)標(biāo)準(zhǔn)之三，即符合ANSI/SBS1-2004 、 ANSI/SBS2-2004、 ANS/SBS3-2004標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)ANSI/SBS4-2004
標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了改進(jìn)。根據(jù)本發(fā)明的高通量蛋白質(zhì)結(jié)晶才反可方便地用于 機(jī)械化操作，即機(jī)器人操作，又可進(jìn)行人工操作。根據(jù)本發(fā)明的結(jié) 晶板結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，并且在每一儲(chǔ)槽單元內(nèi)的第一儲(chǔ)槽和至 少二個(gè)滴液槽之間形成了進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)晶的動(dòng)態(tài)平衡的內(nèi)部環(huán)境， 同時(shí)在不同的儲(chǔ)槽單元內(nèi)部各自形成了氣體密封。
由于根據(jù)本發(fā)明的蛋白質(zhì)結(jié)晶板在每一儲(chǔ)槽單元中都具有一 個(gè)第一儲(chǔ)槽和多個(gè)滴液槽，因此可以同時(shí)在相同的條件、相同的蛋 白質(zhì)濃度、相同的緩沖劑以及相同的沉淀劑條件下得到平行的實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)，可以同時(shí)獲得2、 3、 4、 5或6組平行實(shí)騶"數(shù)據(jù)，乂人而可以
驗(yàn)證平行實(shí)驗(yàn)的可靠性。
同時(shí)，在不同的^"槽單元中，又可以同時(shí)進(jìn)4亍若干組不同條件 的實(shí)驗(yàn)，如不同的蛋白質(zhì)濃度、不同的緩沖劑種類和濃度、不同的 沉淀劑種類和濃度，可以同時(shí)進(jìn)行若干組(如24或48組)不同條 件的蛋白質(zhì)結(jié)晶的條件篩選的實(shí)驗(yàn)，加快了蛋白質(zhì)結(jié)晶條件的篩選 速度。并且同一儲(chǔ)槽的不同滴液槽可以滴加不同的蛋白質(zhì)，進(jìn)行多 組蛋白質(zhì)的平行篩選，從而大大提高篩選的效率，最終實(shí)現(xiàn)了高通 量的蛋白質(zhì)結(jié)晶條件篩選。本發(fā)明提供的24 (4x6)孔板或48 (8 x6)孔板既可以適用于手工操作，又適用于機(jī)械自動(dòng)化操作。
此外，本發(fā)明提供的蛋白質(zhì)結(jié)晶板在相鄰的兩儲(chǔ)槽單元10之 間的第 一面板240的寬度遠(yuǎn)大于現(xiàn)有技術(shù)的寬度，其中第 一面板2訓(xùn) 的寬度至少為1.5mm，因此，使得對(duì)結(jié)晶板的分區(qū)密封成為可能。 即，在每一行或每一列裝填蛋白質(zhì)溶液后即可利用封口帶(膠帶) 進(jìn)行該行或該列的密封，由此避免了人工操作時(shí)由于時(shí)間長而引起 的溶液濃度的變化使得結(jié)晶實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性差的問題。因而，本發(fā)明 的24或48孔板尤其適于在人工操作條件下，對(duì)結(jié)晶板的分區(qū)密封， 同時(shí)保證了各相鄰儲(chǔ)槽單元20內(nèi)部的氣密性。
此外，如圖14和圖15所示，本發(fā)明的蛋白質(zhì)結(jié)晶板中的每一 儲(chǔ)槽單元10內(nèi)不同的滴液槽230或者是位于第一儲(chǔ)槽220的不同 側(cè)，或者位于第 一儲(chǔ)槽220同 一側(cè)的相鄰滴液槽230間距離大于現(xiàn) 有技術(shù)的結(jié)晶板，因此在利用坐滴法進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)晶時(shí)，可以實(shí)現(xiàn) 在頂部準(zhǔn)確地滴液，避免了蛋白液的4普加、漏加或混雜，并在加入 結(jié)晶篩選溶液和待結(jié)晶的蛋白質(zhì)溶液后可以進(jìn)行可靠的樣品密封， 從而提高蛋白質(zhì)晶體的效率。
實(shí)施例1 48 x 2鏡^f象對(duì)稱的結(jié)晶板
參見圖4至圖9，示出一種用于高通量蛋白質(zhì)結(jié)晶的48x2鎮(zhèn): 像對(duì)稱的蛋白質(zhì)結(jié)晶板，其尺寸符合SBS標(biāo)準(zhǔn)，即符合 ANSI/SBS1-2004覆蓋區(qū)尺寸、ANSI/SBS2-2004高度尺寸和 ANSI/SBS3-2004底部外側(cè)凸^彖尺寸的標(biāo)準(zhǔn)、并對(duì)ANSI/SBS4-2004: 孔位置標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了改進(jìn)，每一儲(chǔ)槽單元20具有的第一面板240的 寬度在SBS標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)。其由聚苯乙烯制成。本實(shí)施 例的48 x 2結(jié)晶氺反為/、矛f x六歹'J x2(即8x6x2)的結(jié)晶才反，不同 于;見有4支術(shù)的六4亍x /v列x2 (即6x8x2)的結(jié)晶4反。
本實(shí)施例的48 x 2 (即8x6x2) 4竟^象對(duì)稱的蛋白質(zhì)結(jié)晶4反， 包括結(jié)晶板主體部分i0，該主體部分的第一面一反的總長度為 124+/-lmm,總寬度為82+Almm;
在結(jié)晶板主體10上以8 x 6陣列形式分布的儲(chǔ)槽單元20，每一 所述儲(chǔ)槽單元20的長度為14.5+/-0.25mm、寬度為7.25+/-0.25mm; 每一儲(chǔ)槽單元20在第一面板240中間位置形成一凹槽，在該凹槽 底部為第二面才反250，在第二面才反250正中間4立置凹入形成一個(gè)第 一儲(chǔ)槽220，在第一儲(chǔ)槽220對(duì)稱兩側(cè)的第二面板250中形成有兩 個(gè)滴液槽230，第一面4反240與第二面^反250通過連4妄部260連才妄， 結(jié)晶板主體部分10在其四周具有支撐部300，該支撐部由上支撐部 320、下支撐部340以及連接上下支撐部的支撐連4妄部360構(gòu)成。
其中，第一面板240和第二面板250上表面之間的距離為3.0 +/-0.5mm;第一儲(chǔ)槽220的寬度為4.0+/-0.5 mm,第一儲(chǔ)槽220的 長度為7.25+/-0.5mm,第一^f諸槽220的深度為8.25+/-0.5mm;滴液 槽230的上端直徑R上為2.2+/-0.3、下端直徑R下為1.7+/-0.3 mm，
滴液槽230的深度為0.4+/-O.lmm,為圓臺(tái)狀；相鄰兩^渚槽單元20 之間沿結(jié)晶才反長度方向的第一面才反240的寬度為3.5+/-0.25 mm,沿 結(jié)晶板寬度方向的第一面板240的寬度為1.75+/-0.25 mm;支撐部 300的總高度為14.35+/-0.25 mm，其中上支^掌部320的高度為 8.25mm+/-0.5mm、下支撐部340的高度為6.10+/-0.38mm、而支撐 連接部360的寬度為0.5mm。
結(jié)晶板的第一面板240在其寬度方向上的一端分別具有兩個(gè)為 135+/-10°的導(dǎo)角a和(3;而結(jié)晶^1的上支撐部320、及支撐連4妻部 360也分別在相應(yīng)的位置具有135+/-10°的導(dǎo)角a和(3。
導(dǎo)角a、卩之間的第一面一反240的長度為9.0+/-0.5mm。
其中，在兩個(gè)相鄰的儲(chǔ)槽單元20之間的第一面板240的寬度 為約3.5mm,其遠(yuǎn)大于現(xiàn)有技術(shù)中的蛋白質(zhì)結(jié)晶板的寬度(約 0.5mm )。因此，利用本Jt明的48x2 (即8x6x2)蛋白質(zhì)結(jié)晶4反 可以在每一 列或每一行儲(chǔ)槽單元裝填蛋白質(zhì)完畢后進(jìn)行每一列或 每一行儲(chǔ)槽單元的密封，并且密封后的各儲(chǔ)槽單元與周圍的儲(chǔ)槽單 元可以實(shí)現(xiàn)真正的完全密封。在圖17~圖21中示出了本申i青中的 48 x2(即8x6x2)鏡像對(duì)稱蛋白質(zhì)結(jié)晶板與現(xiàn)有#支術(shù)中的蛋白質(zhì) 結(jié)晶板在密封后的各儲(chǔ)槽單元密封情況的照片。
從圖17和圖20可看出，當(dāng)本發(fā)明的48x2 (即8x6x2)結(jié) 晶板在利用無接縫的封口帶(膠帶)進(jìn)行密封時(shí)相鄰兩個(gè)儲(chǔ)槽單元 內(nèi)部各自的密封情況好于現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)晶板的密封情況，但后者也 基本上實(shí)現(xiàn)了相鄰兩個(gè)儲(chǔ)槽單元內(nèi)部各自的密封。
4旦是乂人圖18禾口圖21可看出，當(dāng)本發(fā)明的48 x2(即8x6x2) 結(jié)晶板利用在相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)槽單元之間的第一面板240上搭接的封 口帶(膠帶)進(jìn)行密封時(shí)，相鄰兩個(gè)儲(chǔ)槽單元內(nèi)部各自的密封情況 遠(yuǎn)好于現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)晶板的密封情況，前者實(shí)現(xiàn)了相鄰兩個(gè)儲(chǔ)槽單 元內(nèi)部各自的完全密封，4旦后者在相鄰的兩個(gè)4*槽單元之間出現(xiàn)了 泄漏。
圖19示出了圖16中的48x2(即8x6x2) 4竟^f象對(duì)稱結(jié)晶4反 利用在相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)槽單元之間的第 一 面板上搭接的封口帶(膠 帶)進(jìn)行密封時(shí)搭接的封口帶(膠帶)的示意圖；從圖中看出，由
于本發(fā)明的48 x 2結(jié)晶板在相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)槽單元之間具有比現(xiàn)有技 術(shù)的結(jié)晶板更寬的第一面板240，因此使得在其上搭接的兩封口帶 (膠帶)之間形成密封。
由于本實(shí)施例中的48x2 (即8x6x2)蛋白質(zhì)結(jié)晶板是鏡像 對(duì)稱的，在每一儲(chǔ)槽單元20中的兩個(gè)滴液槽230的位置相對(duì)于第 一儲(chǔ)槽220完全對(duì)稱地凹入在第一儲(chǔ)槽220兩側(cè)的第二面板250中，
而且本發(fā)明的48 x 2結(jié)晶板在相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)槽單元之間具有比現(xiàn)有 技術(shù)的結(jié)晶板更寬的第--面板240,因此使得在其上搭接的封口帶 (膠帶)之間形成密封，因而，本發(fā)明的蛋白質(zhì)結(jié)晶板既實(shí)現(xiàn)了相 鄰兩個(gè)儲(chǔ)槽單元內(nèi)部各自的可靠密封，又在每一儲(chǔ)槽單元內(nèi)提供了 完全相同的結(jié)晶條件，從而保證了結(jié)晶結(jié)果的可靠性和重現(xiàn)性。
此外，由于本實(shí)施例中的48x2 (即8x6x2)蛋白質(zhì)結(jié)晶4反 是鏡像對(duì)稱的，兩個(gè)滴液槽230位于每一儲(chǔ)槽單元20中的第一儲(chǔ) 槽220兩側(cè)的第二面板25()中，因而避免了在加樣過程中兩個(gè)滴液 槽230之間要結(jié)晶的蛋白質(zhì)溶液相互滲漏。
圖22示出了圖16中的48x2 (即8x6x2)結(jié)晶才反利用無4妾 縫的封口帶密封時(shí)相鄰的兩個(gè)儲(chǔ)槽單元內(nèi)部各自的密封情況、利用 刀片將其中的 一 個(gè)儲(chǔ)槽單元上方的封口帶打開、以及將打開的 一 個(gè) 儲(chǔ)槽單元的封口帶再密封后的放大照片，其中左側(cè)的圖代表進(jìn)行密 封、切割并取出晶體、以及再密封操作時(shí)封口帶的狀態(tài)，右側(cè)的圖 代表進(jìn)行密封、切割并取出晶體、以及再密封操作時(shí)封口帶密封情 況的力文大照片。
從圖中可以看出，在將良好密封的覆蓋在其中的一個(gè)儲(chǔ)槽單元 之上的封口帶利用刀片切割開來之后，可以進(jìn)行取出晶體的操作， 并且在完成該操作之后可以再次對(duì)該儲(chǔ)槽單元進(jìn)行良好密封。
其中，左側(cè)上部虛線框內(nèi)示出了無接縫的封口帶在相鄰的儲(chǔ)槽 單元之上的密封。左側(cè)中間虛線框內(nèi)示出了利用刀片切割其中 一個(gè) 儲(chǔ)槽單元之上密封的封口帶；將封口帶打開，利用移取晶體的工具 (如Cryo-loop )移出晶體。左側(cè)下部虛線框內(nèi)示出了打開的封口帶 在儲(chǔ)槽i元之上的密封。相對(duì)應(yīng)地，右側(cè)上部示出了無4妾縫的封口 帶在相鄰的儲(chǔ)槽單元間的密封狀況良好。右側(cè)中間示出了封口帶打
開時(shí)的儲(chǔ)槽單元以及封口帶在與之相鄰的儲(chǔ)槽單元之上的密封狀 況良好。右側(cè)下部示出了打開的封口帶在儲(chǔ)槽單元之上的再密封狀
況良好。
而現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)晶板，相鄰的儲(chǔ)槽單元之間的第 一 面板過窄， 無法實(shí)現(xiàn)上述的封口帶的切割以及再密封。
實(shí)施例2 24 x 3非鏡像對(duì)稱的結(jié)晶板
參見圖10a至圖12及圖15,示出了一種用于高通量蛋白質(zhì)結(jié) 晶的24x3 (即4x6x3)非鏡像對(duì)稱的蛋白質(zhì)結(jié)晶才反，其尺寸符 合SBS標(biāo)準(zhǔn)，即符合ANSI/SBS1-2004覆蓋區(qū)尺寸、 ANSI/SBS2-2004高度尺寸和ANSI/SBS3-2004底部外側(cè)凸緣尺寸的 標(biāo)準(zhǔn)、并對(duì)ANSI/SBS4-2004:孔位置標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了改進(jìn)，而每一儲(chǔ) 槽單元20具有的第一面板240的寬度在SBS標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了 改進(jìn)。
24 x 3非鏡像對(duì)稱的蛋白質(zhì)結(jié)晶板，包括結(jié)晶板主體部分10， 該主體部分的第一面才反240總長度為124+/-lmm，總寬度為 82+/-lmm;在結(jié)晶板主體10上以4x6陣列形式分布的儲(chǔ)槽單元 20,每一所述儲(chǔ)槽單元20的長度為16.0+/-0.25mm、寬度為 16.0+/-0.25mm;每一4諸沖曹單元20在第一面凈反240中間4立置形成一 凹槽，在該凹槽底部為第二面板250，在第二面4反250 —側(cè)位置凹 入形成一個(gè)第一儲(chǔ)槽220,在第一儲(chǔ)槽220對(duì)側(cè)的第二面板250中 形成有三個(gè)滴液槽230,第一面板240與第二面板250通過連接部 260連接，結(jié)晶板主體部分IO在其四周具有支撐部300，該支撐部 由上支撐部320、下支撐部340以及連接上下支撐部的支撐連接部 360構(gòu)成。
其中，第一面板240和第二面板250上表面之間的距離為 3.0+/-0.5mm;第一儲(chǔ)槽220的寬度為8.0+/-0.5 mm，第一儲(chǔ)槽220 的長度為16.0+/-0.5 mm,第一儲(chǔ)槽220的深度為8.25+/-0.5mm;滴 液槽230的;果度為0.4+A0.1 mm、為上端直徑R上為2.2+/-0.3、下端 直徑R 7為1.7+/-0.3mm的圓臺(tái)狀或深度為1.0+/-0.2mm、直徑為 2.0+/-0.3mm的近半球狀；相鄰兩儲(chǔ)槽單元20之間沿結(jié)晶板長度方 向的第一面才反240的寬Zt為2.0+/-0.5 mm,沿結(jié)晶才反寬度方向的第
一面板240的寬度為2.0+/-0.5mm; 支撐部300的總高度為 14.35+/-0.25 mm,其中上支撐部320的高度為8.25mm+/-0.5mm、 下支撐部340的高度為6.10+/-0.38mm、而支撐連4妄部360的寬度 為2.8+/-0.5mm。
結(jié)晶板的第一面板240在其寬度方向上的一端分別具有兩個(gè)為 135°的導(dǎo)角a和(3;而結(jié)晶澤反的上支撐部320、及支4掌連4妄部360 也分別在相應(yīng)的位置具有135+/-10°的導(dǎo)角a和(3。
導(dǎo)角a、 p之間的第一面板240的長度為9.0+/-0.5mm。
其中，在兩個(gè)相鄰的儲(chǔ)槽單元20之間的第一面板240的寬度 約為2.0mm,其遠(yuǎn)大于現(xiàn)有4支術(shù)中的蛋白質(zhì)結(jié)晶+反的寬度 (S0.5mm)。因此，利用本發(fā)明的24x3蛋白質(zhì)結(jié)晶板可以在每一 行或每一列儲(chǔ)槽單元裝填蛋白質(zhì)完畢后進(jìn)行每一行或每一列儲(chǔ)槽 單元的密封，并且密封后的各儲(chǔ)槽單元與周圍的^諸槽單元可以實(shí)現(xiàn) 真正地完全密佳于
此外，在圖13中示出了 24x6(即4x6x6)的蛋白質(zhì)結(jié)晶4反。 在圖14中示出了其他可能的4l7f象對(duì)稱的48 x4(即8x6x4)結(jié)晶 板的滴液槽230的形狀與分布。其中40是ANSI/SBS4-2004中96 孔板的儲(chǔ)槽單元位置和加樣中心，可以看出對(duì)于48 x 4結(jié)晶板的滴 液槽230不遵守96孔板的加樣中心，因此提示在設(shè)計(jì)類似方案時(shí)， 應(yīng)考慮結(jié)晶板是否需要遵守標(biāo)準(zhǔn)96孔板的自動(dòng)化加樣位置。
在圖15中示出了其他可能的非鏡像對(duì)稱的24xn (n-5或6) 結(jié)晶板的滴液槽230的形狀與分布。其中40是ANSI/SBS4-2004中 96孔板的儲(chǔ)槽單元位置和加樣中心，可以看出每一儲(chǔ)槽單元20中 只是部分液滴槽230遵守標(biāo)準(zhǔn)96孔板的自動(dòng)化加樣位置。
實(shí)施例3利用48 x 2鏡像對(duì)稱的結(jié)晶板的坐滴法蛋白盾結(jié)晶
利用高通量蛋白質(zhì)結(jié)晶板的坐滴法蛋白質(zhì)結(jié)晶方法，包括以下 步驟
1.將適當(dāng)體積的含有緩沖劑、去垢劑、沉淀劑或其組合的結(jié) 晶池液加入到每個(gè)儲(chǔ)槽單元20中的第一儲(chǔ)槽220中；其中可利用8
道槍加樣裝置進(jìn)行手動(dòng)加樣，也可利用自動(dòng)多通道加樣設(shè)備進(jìn)行自 動(dòng)力口樣。
2. 將適當(dāng)體積的含有緩沖劑、沉淀劑、去垢劑或其組合的結(jié) 晶池液與要進(jìn)4亍結(jié)晶的蛋白質(zhì)〉容液以一定比例，例3o體積比為1: 1， 加入到每個(gè)儲(chǔ)槽單元20中的兩個(gè)滴液槽220中，同時(shí)還可根據(jù)需 要在滴液槽中加入添加劑、去祐劑或其組合；
3. 利用封口帶6覆蓋在儲(chǔ)槽單元20四周的第一面玲反240上，
將在結(jié)晶板主體上以陣列形式分布的每一儲(chǔ)槽單元密封，而在每一 儲(chǔ)槽單元內(nèi)部形成了進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)晶的動(dòng)態(tài)平衡的內(nèi)部環(huán)境；
4. 將結(jié)晶板置于適于蛋白質(zhì)結(jié)晶的溫度下進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)晶實(shí)驗(yàn)。
其中，每 一 儲(chǔ)槽單元中不同的滴液槽中的蛋白質(zhì)溶液可以是相 同的或不同的，而不同的每一儲(chǔ)槽單元中不同的滴液槽中的蛋白質(zhì) 溶液也可以是相同的或不同的。
可選地，蛋白質(zhì)結(jié)晶過程或結(jié)果由自動(dòng)化結(jié)晶乂見測系統(tǒng)、照相
機(jī)、攝像機(jī)或人工進(jìn)行監(jiān)測。
實(shí)施例4利用48 x 2鏡l象對(duì)稱的結(jié)晶板的懸滴法蛋白質(zhì)結(jié)晶
類似;也，也可以利用48x2 (即8x6x2) 4竟丫象對(duì)稱的結(jié)晶才反 進(jìn)行懸滴法蛋白質(zhì)結(jié)晶，包:fe以下步-驟
1. 將適當(dāng)體積的含有緩沖劑、沉淀劑、去垢劑或其組合的結(jié) 晶池液加入到每個(gè)儲(chǔ)槽單元20中的第一儲(chǔ)槽220中；其中可利用8 道槍加樣裝置進(jìn)行手動(dòng)加樣，也可利用自動(dòng)多通道加樣設(shè)備進(jìn)行自 動(dòng)力口樣。
2. 將適當(dāng)體積的與步驟1中相同的池液與要進(jìn)行結(jié)晶的蛋白 質(zhì)溶液按照一定比例，例如l: 2,并根據(jù)結(jié)晶板10的儲(chǔ)槽單元20 的分布情況滴加到封板膜6之上，同時(shí)還可才艮據(jù)需要在上述液滴中 加入添力口劑、去i后劑或其纟且合；
3. 將封板膜6倒置并覆蓋在儲(chǔ)槽單元20四周的第一面板240 上，利用封板膜提供在結(jié)晶板主體10上以陣列形式分布的每一儲(chǔ)
槽單元20的密封，而在每一儲(chǔ)槽單元內(nèi)部形成維持蛋白質(zhì)結(jié)晶的 動(dòng)態(tài)平4軒環(huán)境；
4.將結(jié)晶板置于適于蛋白質(zhì)結(jié)晶的溫度下進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)晶實(shí)驗(yàn)。
其中，每一儲(chǔ)槽單元中不同的滴液槽中的蛋白質(zhì)溶液可以是相 同的或不同的，而不同的每一儲(chǔ)槽單元中不同的滴液槽中的蛋白質(zhì)
溶液也可以是相同的或不同的。
可選地，蛋白質(zhì)結(jié)晶過程或結(jié)果由自動(dòng)化蛋白質(zhì)晶體生長觀測 系統(tǒng)、照相機(jī)、4聶4象才凡或人工進(jìn)行監(jiān)測。
實(shí)施例5利用24 x 3非鏡像對(duì)稱的結(jié)晶板的蛋白質(zhì)結(jié)晶方法
具體操作與實(shí)施例3相似，只是每一儲(chǔ)槽單元20中的多個(gè)滴 液槽230位于第一儲(chǔ)槽220的一側(cè)，具體的蛋白質(zhì)結(jié)晶才喿作與實(shí)施 例3或4相似，可以進(jìn)4f手動(dòng)加才羊和自動(dòng)力口才羊。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā) 明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn) 等，均應(yīng)包含在本發(fā)明所附的權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種蛋白質(zhì)結(jié)晶板，包括結(jié)晶板主體部分(10)，以及在所述結(jié)晶板主體上以陣列形式分布的儲(chǔ)槽單元(20)，每一所述儲(chǔ)槽單元(20)具有第一面板(240)，在所述第一面板中間位置形成一凹槽，所述凹槽底部為第二面板(250)，在所述第二面板中間位置或靠近一側(cè)的位置凹入形成第一儲(chǔ)槽(220)，在所述第一儲(chǔ)槽(220)至少一側(cè)的第二面板(250)中形成有至少二個(gè)滴液槽(230)所述第一面板(240)與第二面板(250)通過連接部(260)連接，所述結(jié)晶板主體部分(10)在其四周具有支撐部(300)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)晶板，其中，所述至少二個(gè)滴液槽(230 )為多個(gè)，在所述第一儲(chǔ)槽(220)的一側(cè)或兩側(cè)的第二 面板(250)中形成有多個(gè)滴液槽(230 )，所述陣列形式分布 的儲(chǔ)槽單元(20 )為:24個(gè)或48個(gè)；而所述至少二個(gè)滴液槽(230 ) 為兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或六個(gè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)晶板，其中，所述滴液槽(230)與所述 第一儲(chǔ)槽(220)的形狀獨(dú)立選自由圓柱體、半球體、倒置的 圓臺(tái)體或圓錐體、立方體、長方體構(gòu)成的組。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的結(jié)晶板，其中，所述結(jié)晶 板是由高純度熱塑性塑料制成的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的結(jié)晶板，其中，所述結(jié)晶 板由封口帶或封板膜進(jìn)行密封。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的結(jié)晶板，其中，所述結(jié)晶板為24孔板或48孔板，其尺寸符合SBS標(biāo)準(zhǔn)中的三個(gè)，即 符合標(biāo)準(zhǔn)ANSI/SBS1-2004:覆蓋區(qū)尺寸、ANSI/SBS2-2004: 高度尺寸、ANSI/SBS3-2004:底部外側(cè)凸玄彖尺寸，并對(duì) ANSI/SBS4-2004:孑L位置進(jìn)行了改進(jìn)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的結(jié)晶板，其中，所述第一 <諸槽(220 )的體積為0.04~1.4ml，所述滴液槽(230)的體 積為0.2 ~ 7(il。
8. —種利用權(quán)利要求1 ~ 7任一項(xiàng)所述的結(jié)晶板進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)晶 的方法，包括以下步驟a. 將適當(dāng)體積由選自緩沖劑、沉淀劑、去垢劑或其組合 組成的結(jié)晶池液(2)加入到每個(gè)儲(chǔ)槽單元(20)中的第一儲(chǔ) 槽(220)中；b. 將適當(dāng)體積與步驟a中相同的溶液與要進(jìn)行結(jié)晶的蛋 白質(zhì)溶液按照一定比例分別加入到每個(gè)所述4諸槽單元(20 )內(nèi) 的至少一個(gè)滴液槽(230)中，同時(shí)還可根據(jù)需要在滴液槽中 加入添加劑、去垢劑或其組合；c. 利用封口帶或封板膜覆蓋在所述儲(chǔ)槽單元(20)的第 一面板(240)上，將在所述結(jié)晶板主體上以陣列形式分布的 每一〗諸槽單元(20 >的密封，而在每一4諸槽單元內(nèi)部形成維持 蛋白質(zhì)結(jié)晶的動(dòng)態(tài)平衡環(huán)境；d. 將所述結(jié)晶板置于蛋白質(zhì)結(jié)晶的溫度下進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)晶
9. 一種利用權(quán)利要求1 ~ 7任一項(xiàng)所述的結(jié)晶才反進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)晶 的方法，包括以下步驟a. 將適當(dāng)體積的由選自緩沖劑、沉淀劑、去垢劑或其組 合組成的結(jié)晶池液(2)加入到每個(gè)儲(chǔ)槽單元(20)中的第一 儲(chǔ)槽(220 )中；b. 將適當(dāng)體積的與步驟a中相同的溶液與要進(jìn)行結(jié)晶的 蛋白質(zhì)溶液按照一定比例根據(jù)所述結(jié)晶板(10)的儲(chǔ)槽單元(20 )的分布情況滴加到封口帶或封板膜(6 )之上，同時(shí)還 可才艮纟居需要在上述液滴中加入添加劑、去i后劑或其組合；c. 將所述封口帶或封板膜(6 )倒置并覆蓋在所述儲(chǔ)槽單 元(20)的第一面板(240)上，利用所述封口帶或封板膜提 供在所述結(jié)晶板主體(10 )上以陣列形式分布的每一儲(chǔ)槽單元(20)的密封，而在每一儲(chǔ)槽單元內(nèi)部形成維持蛋白質(zhì)結(jié)晶的 動(dòng)態(tài)平衡環(huán)境；d. 將所述結(jié)晶板置于蛋白質(zhì)結(jié)晶的溫度下進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)曰曰 實(shí)驗(yàn)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的蛋白質(zhì)結(jié)晶的方法，所述蛋白質(zhì)結(jié) 晶過程或結(jié)果由自動(dòng)化蛋白質(zhì)晶體生長觀測系統(tǒng)、照相機(jī)、攝像機(jī)或人工進(jìn)行監(jiān)測。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蛋白質(zhì)結(jié)晶板，包括結(jié)晶板主體部分(10)，以及在結(jié)晶板主體上以陣列形式分布的儲(chǔ)槽單元(20)，每一所述儲(chǔ)槽單元(20)具有第一面板(240)，在所述第一面板中間位置形成一凹槽，所述凹槽底部為第二面板(250)，在所述第二面板中間位置或靠近一側(cè)的位置凹入形成第一儲(chǔ)槽(220)，所述第一儲(chǔ)槽(220)至少一側(cè)的第二面板(250)中形成有至少一個(gè)滴液槽(230)，所述第一面板(240)與第二面板(250)通過連接部(260)連接，所述結(jié)晶板主體部分(10)在其四周具有支撐部(300)。本發(fā)明還涉及一種利用上述結(jié)晶板進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)晶的方法。
文檔編號(hào)C40B60/02GK101161871SQ200610140038
公開日2008年4月16日 申請日期2006年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月11日
發(fā)明者埃里克·布羅斯特羅梅爾, 蘇曉東 申請人:博亞捷晶科技(北京)有限公司