تبلور پروتئین

تبلور پروتئین فرایند تشکیل یک آرایش منظم از مولکول های پروتئین منفرد است که توسط تماس های بلوری تثبیت شده اند. اگر بلور به اندازه کافی مرتب شده باشد، پراشیده می شود. برخی پروتئین ها به طور طبیعی آرایش های بلوری تشکیل می دهند مانند آکواپورین در عدسی چشم. [ ۱] [ ۲]
در فرایند تشکیل بلور پروتئین، پروتئین ها در محیط آبی حل می شوند و از محلول نمونه برداری می شود تا زمانی که به حالت فوق اشباع برسد. [ ۳] روش های مختلفی برای رسیدن به آن حالت ( فوق اشباع شدن ) مانند انتشار بخار، میکروبچ، میکرودیالیز و انتشار رابط آزاد مورد استفاده قرار می گیرد. تشکیل بلورهای پروتئینی یک فرایند دشوار است که تحت تأثیر عوامل زیادی مانند درجه pH، دما، قدرت یونی در محلول بلوری و حتی گرانش قرار دارد. [ ۳] پس از تشکیل، این بلورها می توانند در زیست شناسی ساختاری برای مطالعه ساختار مولکولی پروتئین، به خصوص برای مقاصد مختلف صنعتی یا پزشکی استفاده شوند. [ ۴] [ ۵]
برای بیش از ۱۵۰ سال، دانشمندان از سرتاسر جهان در مورد تبلور پروتئین ها اطلاعات دارند.
در سال ۱۸۴۰، فردریش لودویگ هونفلد به طور تصادفی تشکیل مواد بلوری را در نمونه هایی از خون کرم خاکی که در زیر دو لام شیشه ای نگهداری می شد را کشف کرد و گهگاه بلورهایی به شکل صفحه های کوچک را در نمونه های خون خوک خشک شده یا خون انسان مشاهده کرد. این بلورها توسط فلیکس هوپ سیلر در سال ۱۸۶۴ به عنوان «هموگلوبین» نامگذاری شدند. یافته های اصلی هونفلد الهام بخش بسیاری از دانشمندان در آینده شد. [ ۶]
در سال ۱۸۵۱، اتو فانک فرایند تولید بلورهای هموگلوبین انسان را با رقیق کردن گلبول های قرمز خون با حلال هایی مانند آب مقطر، الکل یا اتر و سپس با تبخیر آهسته حلال از محلول پروتئین تشریح کرد. در سال ۱۸۷۱، ویلیام تی پریر، پروفسور دانشگاه ینا، کتابی با عنوان Die Blutkrystalle ( بلورهای خون ) منتشر کرد که ویژگی های بلورهای هموگلوبین را از حدود ۵۰ گونه از پستانداران، پرندگان، خزندگان و ماهی ها را بررسی می کرد. [ ۶]
در سال ۱۹۰۹، فیزیولوژیست Edward T. Reichert، همراه با کانی شناس Amos P. Brown، رساله ای در مورد آماده سازی، فیزیولوژی و خصوصیات هندسی بلورهای هموگلوبین از صدها حیوان، از جمله گونه های منقرض شده مانند گرگ تاسمانی، منتشر کردند. [ ۶] افزایش بلورهای پروتئین پیدا شد.