生物物理所科研儀器集成創新獲得新突破

　　5月11日，由生物物理所劉志杰研究員領銜設計和構建的“自動化、高通量基因到晶體流水線”通過專家組技術驗收。

　　在“面向國家戰略需求、面向世界科學前沿，加強原始科學創新、加強關鍵技術創新與集成”的辦院方針指引下，生物物理所利用有限的科研資源將蛋白質結構與功能的研究對象定位于難度較大的“人源膜蛋白和復合體”。研究過程中，從目標蛋白的選取到蛋白結構的完全解析需要經過基因克隆、可溶性表達篩選、蛋白質表達和純化、蛋白質結晶、衍射數據獲取和結構解析等一系列繁雜步驟，能否高效、低耗地完成蛋白質表達純化和結晶一直是嚴重制約蛋白質結構研究的技術瓶頸。目前，國際上許多結構基因組學研究中心已經認識到僅僅依靠手工操作很難突破這兩個瓶頸，于是開始著手建立具有一定自動化程度的結構基因組學工作站;但目前國際上還沒有相對成熟的針對人源蛋白的自動化流水線。如何成功構建這一自動化流水線是一個極富挑戰性的任務。

　　生物物理所在《中國科學院技術支撐系統建設實施方案》的指導下，充分利用現有平臺設備，認真搜集和分析了當前國際上最先進和最成功的克隆、蛋白質表達、純化和結晶的新技術，結合我國蛋白質研究的具體需求，采用自動化和多途徑并行的設計理念，在大規模高純度人源蛋白質樣品制備和結晶的技術集成方面取得了實質突破，完成了具有國際先進水平的自動化、高通量基因到晶體生產流水線。

　　自動化、高通量基因到晶體生產流水線整合了“自動化基因克隆和質粒制備裝置”和“自動化蛋白質表達和檢測系統”，集成了F3 Track Robot 6關節機械手臂、FXp自動化液體處理工作站、Varioskan光譜掃描多功能讀數儀、Cytomat細胞培養箱、Plate Washer 洗板機、Plate Sealer 封板機、PCR儀等一批先進設備。這一自動化生產線建成以來，順利完成了一系列實驗，取得了滿意的結果。

　　技術驗收專家組經過嚴格審議和現場操作檢測，一致認為：該系統基于現有商用儀器設備，成功地進行了技術集成創新和功能拓展，達到了國際先進水平。該系統能自動化完成高通量PCR克隆、PCR產物純化、相關質粒構建、純化和轉化以及蛋白質表達、初步純化和檢測等實驗，并具備蛋白結晶池液制備和其它溶液處理等功能，顯著提高了基因克隆和蛋白質表達的效率和成功率，為規模化蛋白質結構和功能研究奠定了良好基礎。