단백질의 결정화, 특히 의학적으로 관련된 단백질의 결정화는 단백질 구조를 이해하고 치료법을 설계하기 위해 등 다양한 이유로 수행된다. 고급 생물치료제 예컨대 카프시드(capsid)와 같이 거대분자로 이루어진 조립체의 핵생성과 성장에 대한 속도법칙(rate law)에서 동역학 상수(kinetic constants)를 얻는 일은 결정화 공정 설계에 필수적이며 또한 어렵다. 본 연구에서는 재조합 아데노-관련 바이러스(recombinant adeno-associated virus, rAAV) 카프시드의 결정화에 대해 핵생성과 성장의 동역학을 추출하기 위해 결합된 집단균형(population balance) 및 종( species ) 균형 방정식을 개발하였다. 현수방울(hanging-drop) 증기 확산(vapor diffusion) 시스템에서의 카프시드 결정화에 대해, 모델 결과를 실험 데이터와 비교한 결과, 방울로부터의 증기 확산이 느린 속도가 초기 핵생성과 성장 과정들을 지배하며, 카프시드의 핵생성은 미세방울(microdroplet)에서 이종핵생성(heterogeneous nucleation)을 통해 일어남을 보여주었다. 또한 분자량이 매우 큰(~3.6 MDa) 카프시드는 구형의 외부 구조/형상 때문에, 글리신(75 Da)과 같은 소분자 유기물, 저분자량 단백질, 그리고 소분자 활성 제약 성분(active pharmaceutical ingredients)과 유사한 핵생성 경향을 보인다는 결과도 확인되었다. 카프시드는 단백질 및 기타 거대분자와 마찬가지로 핵생성 기간이 연장되지만, 성장 속도는 느리며, 성장 속도 전-계수(growth rate pre-factor)는 리소자임(lysozyme)보다 7자리(orders of magnitude) 차수만큼 더 작다. 카프시드 결정 성장 속도는 리소자임에 비해 과포화(supersaturation)에 대한 민감도가 약하며, 매우 높은 분자량으로 인한 느린 브라운 운동(Brownian motion) 때문에 카프시드의 수송(transport)에 의해 제한된다.

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