Spidroins很大,结构蛋白组成的大部分蜘蛛丝纤维。本应用笔记描述使用Zetasizer Nano ZSP描述他们在不同的温度下稳定。
Spidroins是一个独特的家庭大,结构蛋白组成的大部分蜘蛛丝纤维。蜘蛛丝纤维的机械强度和弹性导致他们在周围神经的再生的成功使用老鼠[1],相同的属性给潜在的使用在一个大范围的其他应用程序(2、3、4)。这些蛋白质工业规模的生产,然而,最近才成为可能。
Spiber技术,位于乌普萨拉,瑞典,目的商业化重组蜘蛛蛋白,调整生产方法,以便为客户提供spidroins适合他们的需求。spidroins的进化一直高度受到要求高的抗拉强度的影响,并不一定保证质量稳定当其他强调应用。本应用笔记描述使用Zetasizer Nano ZSP描述的稳定性在不同的温度下产生的三种不同spidroins Spiber技术。
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的水动力大小使用Zetasizer纳米ZSP Spidroin样品确定。DLS测量都是收购了一式三份散射探测角为173°C使用Malvern-patented nib(非侵入性的反散射)技术。所有测量得到20°C允许热平衡后的样品。
表1显示了累积量的结果分析这三个构造三个浓度。这里使用的累积量分析是作为一个简单的筛选过程,生成的值允许快速评估建设质量。表1表明,在稳定性试验之前,Spidroin 2大骨料形式。这个结构被证明是不稳定的,没有进行进一步的分析,本研究的其余部分的重点是在另外两个结构。此外,表1表明前spidroins存储的测量Z-average直径随浓度,并且Z-average贮前Spidroin直径3大于Spidroin 1的浓度测试。前者是符合事实,蛋白质总浓度增加的倾向,而后者表明Spidroin 3不如Spidroin稳定1。这两点都是下面的进一步探索。
图2显示了强度大小分布获得Spidroins 1和3之前和之后被存储为1周。同时存储Spidroin 1在这种情况下没有显著影响的强度分布样本,Spidroin 3显然经历大量的聚合。强度分布如图1所示的转换体积分布可以分析每个颗粒的相对贡献protein-occupied总额的样本。表2表明,总量占protein-occupied总额的5% post-storage Spidroin 3样本。存储之前,只有0.1%的蛋白占据的体积Spidroin 3样本占了总量。另一方面,总量没有可测量的基于卷的贡献Spidroin 1样品之前或之后存储。
| Spidroin构造 | 浓度 | Z-Average直径(nm) |
|---|---|---|
| Spidroin 1 | 浓缩的。 | 9.7±0.1 |
| 2 x(浓缩的。1) | 10.8±0.3 | |
| 6 x(浓缩的。1) | 13.3±0.6 | |
| Spidroin 2 | 浓缩的。 | 42.0±0.2 |
| 2 x(浓缩的。1) | 47.3±0.1 | |
| 6 x(浓缩的。1) | 60.8±0.9 | |
| Spidroin 3 | 浓缩的。 | 14.6±0.8 |
| 2 x(浓缩的。1) | 13.9±0.4 | |
| 6 x(浓缩的。1) | 19.7±0.6 |
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| 样本 | %单体 | %的总 |
|---|---|---|
| 贮前Spidroin 1 | 100.0±0.0 | 0.0±0.0 |
| Post-storage Spidroin 1 | 100.0±0.0 | 0.0±0.0 |
| 贮前Spidroin 3 | 99.9±0.0 | 0.1±0.0 |
| Post-storage Spidroin 3 | 95.3±3.0 | 4.7±3.0 |
两累积量的数据(表1)和分布(图2和表2)分析清楚地表明,Spidroin 1是最稳定的蛋白质分析。为了进一步评估的稳定性这个样本,样本存储在一个更高的浓度在不同温度不同时间。图3显示了结果从分析Spidroin 1在高浓度后存储在不同的温度下。图3表明,大骨料已经出现在高浓度Spidroin 1样品之前存储。进一步聚合发生在存储、骨料post-storage样本中检测到更大比贮前样品(图3)。表3显示了分布数据量计算的强度分布如图3所示。表3表明,贮前的总量确定样本只在微量存在,没有可衡量的影响大小分布。表3还表明,聚合过程中存储在高和低的温度下在一定程度上,大骨料占据很大一部分都post-storage protein-occupied卷的样品。
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| 样本 | % < 30海里 | %大总 |
|---|---|---|
| 贮前 | 100.0±0.0 | 0.0±0.0 |
| 后一天在相对较高的温度 | 99.8±0.1 | 0.2±0.1 |
| 1星期后在一个相对较低的温度 | 99.9±0.0 | 0.1±0.0 |
除了长期稳定性研究,cuvette-based的性质和高灵敏度Zetasizer Nano ZSP提供了一个理想的方式评估蛋白质聚合的动力学过程在较短的时间。图4演示了Spidroin 1总量的增长在8小时内,样品被置于试管的珀尔帖效应温度可控cell-chamber期间。图4表明,Spidroin 1聚合的速率与浓度增加。这是符合表1中显示的数据,和广泛指出依赖的蛋白质聚集浓度。
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鉴于选择压力在丝蛋白具有较高的抗拉强度至关重要的是,他们的长期稳定的解决方案,这可能并不重要,这些蛋白质在他们进化的成功,完全是特征的。的各种动态光散射数据分析方法Zetasizer Nano ZSP已经应用的稳定性分析三种不同spidroin结构。简单的累积量筛选分析允许的结构(Spidroin 2)快速归类为不稳定,也说出了其他2 spidroins的相对稳定。强度和体积分布分析Spidroins 1和3之前和之后存储证实Spidroin 1作为最稳定的结构。尽管Spidroin 1的高稳定性,增加浓度的构造和使用不同的存储方法导致聚合,与寡聚物占据< protein-occupied总额的0.3%被发现和准确Zetasizer纳米ZSP大小。浓度稳定性的影响研究进一步通过监测Spidroin 1聚合在不同浓度Zetasizer珀尔帖效应温度控制单元。
本应用笔记显示有用的Zetasizer Nano ZSP存储和稳定性研究。仪器的高灵敏度聚合形成允许检测、分级,和计算的相对比例,微量的聚合的蛋白质。
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