在“面向國家戰(zhàn)略需求、面向世界科學(xué)前沿，加強(qiáng)原始科學(xué)**、加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)**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(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的研究對(duì)象定位于難度較大的“人源膜蛋白和復(fù)合體”。研究過程中，從目標(biāo)蛋白的選取到蛋白結(jié)構(gòu)的完全解析需要經(jīng)過基因克隆、可溶性表達(dá)篩選、蛋白質(zhì)表達(dá)和純化、蛋白質(zhì)結(jié)晶、衍射數(shù)據(jù)獲取和結(jié)構(gòu)解析等一系列繁雜步驟，能否高效、低耗地完成蛋白質(zhì)表達(dá)純化和結(jié)晶一直是嚴(yán)重制約蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)研究的技術(shù)瓶頸。目前，國際上許多結(jié)構(gòu)基因組學(xué)研究中心已經(jīng)認(rèn)識(shí)到僅僅依靠手工操作很難突破這兩個(gè)瓶頸，于是開始著手建立具有一定自動(dòng)化程度的結(jié)構(gòu)基因組學(xué)工作站;但目前國際上還沒有相對(duì)成熟的針對(duì)人源蛋白的自動(dòng)化流水線。如何成功構(gòu)建這一自動(dòng)化流水線是一個(gè)極富挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

　　生物物理所在《中國科學(xué)院技術(shù)支撐系統(tǒng)建設(shè)實(shí)施方案》的指導(dǎo)下，充分利用現(xiàn)有平臺(tái)設(shè)備，認(rèn)真搜集和分析了當(dāng)前國際上*先進(jìn)和*成功的克隆、蛋白質(zhì)表達(dá)、純化和結(jié)晶的新技術(shù)，結(jié)合我國蛋白質(zhì)研究的具體需求，采用自動(dòng)化和多途徑并行的設(shè)計(jì)理念，在大規(guī)模高純度人源蛋白質(zhì)樣品制備和結(jié)晶的技術(shù)集成方面取得了實(shí)質(zhì)突破，完成了具有******的自動(dòng)化、高通量基因到晶體生產(chǎn)流水線。

　　自動(dòng)化、高通量基因到晶體生產(chǎn)流水線整合了“自動(dòng)化基因克隆和質(zhì)粒制備裝置”和“自動(dòng)化蛋白質(zhì)表達(dá)和檢測(cè)系統(tǒng)”，集成了F3Track Robot6關(guān)節(jié)機(jī)械手臂、FXp自動(dòng)化液體處理工作站、Varioskan光譜掃描多功能讀數(shù)儀、Cytomat細(xì)胞培養(yǎng)箱、Plate Washer洗板機(jī)、Plate Sealer 封板機(jī)、PCR儀等一批先進(jìn)設(shè)備。這一自動(dòng)化生產(chǎn)線建成以來，順利完成了一系列實(shí)驗(yàn)，取得了滿意的結(jié)果。

　　技術(shù)驗(yàn)收專家組經(jīng)過嚴(yán)格審議和現(xiàn)場(chǎng)操作檢測(cè)，一致認(rèn)為：該系統(tǒng)基于現(xiàn)有商用儀器設(shè)備，成功地進(jìn)行了技術(shù)集成**和功能拓展，達(dá)到了******。該系統(tǒng)能自動(dòng)化完成高通量PCR克隆、PCR產(chǎn)物純化、相關(guān)質(zhì)粒構(gòu)建、純化和轉(zhuǎn)化以及蛋白質(zhì)表達(dá)、初步純化和檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)，并具備蛋白結(jié)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(zhì)表達(dá)的效率和成功率，為規(guī)模化蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能研究奠定了良好基礎(chǔ)。