自然脂质如何改变我们理解膜蛋白的方式:利用天然脂质逆胶束研究蛋白质结构

学术   科学   2024-07-31 07:30   北京  

本文通过ChatGLM/GPT进行辅助对近期Bio-protocol 期刊发表的方案进行解读和概括,若感兴趣请点击“阅读原文”查看详细的实验流程及试材。如果解读中有任何错误或遗漏,敬请指正

2024年7月20日,Bio-protocol 期刊在线发表了美国弗吉尼亚联邦大学(Commonwealth University)Brian Fuglestad团队题为“An NMR Approach for Investigating Membrane Protein–Lipid Interactions Using Native Reverse Micelles”的方法文章。

https://doi.org/10.21769/BioProtoc.5039
关键词膜模型 外周膜蛋白 蛋白核磁共振 蛋白-膜相互作用 反向胶束

外周膜蛋白(Peripheral membrane proteins)指通过与膜脂的极性头部或内在膜蛋白的离子相互作用和形成氢键与膜的内、外表面弱结合的膜蛋白

周边膜蛋白(PMPs)是一类能与细胞膜通常以可逆方式结合的水溶性蛋白。这些蛋白在疾病发生和生物学过程中发挥核心作用,因此了解其与目标膜的相互作用极为重要。然而,目前观察这些蛋白与膜相互作用的方法尤其在高分辨率上存在局限性。核磁共振(NMR)技术由于其高分辨率的特点,适用于观察这种相互作用。传统上,人们使用胶束、双层胶束和纳米盘等人工构建的模型来模拟膜环境,但这些模型由于成分的人工性,可能无法完全反映生物体内的真实情况。最近,研究者开始利用从自然来源提取的脂质,如大豆卵磷脂、牛心脂和猪脑脂等,构建逆胶束(RMs),这种新方法提供了更贴近生物原始环境的膜模拟物,有望更准确地研究PMPs在膜绑定状态下的结构和功能。


  • 该方法利用从自然来源,如大豆、牛心和猪脑中提取的脂质来构建逆胶束,与传统的人造脂质相比,这些天然脂质能更好地模拟细胞膜的自然环境。

  • 通过视觉评估初步优化蛋白封装条件,进一步使用动态光散射(DLS)技术测量逆胶束的尺寸分布,确保封装效果的一致性和适宜性。

  • 使用逆胶束技术能够在生物学准确的环境中获得关于蛋白质与膜脂相互作用的高质量NMR数据,这对于理解蛋白质的功能和结构至关重要。

  • 蛋白质动态研究
    通过在逆胶束环境中观察蛋白质,研究者可以详细分析蛋白质在模拟的膜环境中的动态行为和变化,这对于理解蛋白质如何响应生物膜的物理和化学变化尤为重要。
  • 药物筛选和优化
    ‍天然逆胶束提供了一个更接近生物真实环境的平台,有助于进行药物分子与目标蛋白的相互作用研究,从而筛选和优化潜在的药物候选分子。
  • 研究疾病相关蛋白
    由于许多疾病相关蛋白质与细胞膜相互作用,利用天然逆胶束模拟这些相互作用能够帮助研究人员更好地理解这些蛋白质在疾病中的作用,为疾病的治疗和预防提供新的策略。


这个方法的可重复性已经被本文作美国弗吉尼亚联邦大学(Commonwealth University)Brian Fuglestad团队验证过,相关实验数据与结果发表在Protein Sci,DOI:10.1002/pro.4786

温馨提示:积极引用本文不仅是对作者创新技术和科研共享的最佳肯定,也是确保实验可复现性的重要方式。

Walters, S. H. and Fuglestad, B. (2024). An NMR Approach for Investigating Membrane Protein–Lipid Interactions Using Native Reverse Micelles. Bio-protocol 14(14): e5039. DOI: 10.21769/BioProtoc.5039.

扫描二维码查看全文

您对这篇实验方法存在任何疑问,点击底部“阅读原文”进行提问,我们将邀请本文作者为您解答。

—————相关实验方法推荐—————


——————更多干货资料——————

关于Bio-protocol

Bio-protocol (bio-protocol.org)于2011年在斯坦福大学创建,旨在提高科研的可重复性,以助力科学发现。它与 eLifeScience/AAAS等国际知名学术机构合作,致力于提升科研方案的透明度和共享。Bio-protocol期刊是 Bio-protocol 旗下一份同行评审的国际学术期刊,专注于发表高质量的生命科学实验方案。至今,已发表来自全球两万多名科研工作者的近5000 篇文章。该期刊已被PubMed Central、Web of Science 、Scopus以及DOAJ等数据库收录,是全球为数不多的拥有影响因子的生物学实验方案期刊之一。Bio-101 是Bio-protocol旗下一个中文生命科学实验方案的共享平台,通过与上百个国内一流科研单位的合作,已出版了多本高质量、开放获取的中文实验方案电子手册,促进中国科研人员之间的交流和合作。


BioscienceProtocols
作为共享科学技术的先行者,Bio-protocol同Science等多家知名杂志合作,致力于搭建全球权威的生物实验方案分享平台,提高科研的可重复性。已发表来自全球上万名优秀科研人员的近5000余篇方法。关注我们,为您分享好的方法、技术干货。
 最新文章