建立一个平台,以图像的膜蛋白

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生物学家制定一个有效的方法来制备荧光标记的蛋白质和模拟他们的原生环境。

所有的细胞有膜脂环绕其内部部件 - 形成一道防护屏障,控制什么获取什么撑出。这些嵌入膜蛋白质是生命必不可少的;他们帮助促进营养物质运输,能量转换和储存,以及蜂窝通信。他们也都在人类疾病的重要,并代表批准的药物靶点的60%左右。为了研究细胞复杂的膜外,这些蛋白质,研究人员必须使用洗涤剂剥去该膜和提取它们。但是,确定最佳的洗涤剂每个蛋白可以涉及广泛的试验和错误。并且,从自然环境中去除蛋白质风险ITS去稳定的折叠结构和破坏的功能。

在一个 研究 发表于十进制9 细胞化学生物学从MIT科学家设计了一种快速和一般化的方式来提取,纯化和标签膜蛋白用于成像,而完全不任何洗涤剂 - 沿周边膜蛋白以保护环境的一部分将与模拟天然ITS。他们成熟的态度结合起来以新的方式的化学和生化技术,有效分离蛋白,因此它可以被荧光标记,并在显微镜下检查。

“我总是开玩笑说,这不是很逼真,以肥皂研究蛋白质,”资深作者芭芭拉地Imperiali,生物学和化学教授说。 “我们已经创建了一个工作流程,使膜蛋白,同时保持其原生的身份和交互成像。越来越少的人现在希望从研究膜蛋白避而远之,其重要性在许多生理过程鉴于“。

作为地Imperiali实验室的成员,前博士后和主要作者让 - 玛丽·Swiecicki调查的膜蛋白与食源性致病菌 空肠弯曲杆菌。在这项研究中,重点Swiecicki PGLC和PGLA,双膜蛋白在这使得细菌感染人体细胞的作用。他的实验需要,以跟踪它们标记PGLC和PGLA用荧光标记。不过,我并没有与现有方法满足于这样做。

在某些情况下,必须纳入蛋白质,以可视化它的荧光标记过大,在规定的位置放置。在其他情况下,这些标签不再铸辉煌不够,或干扰蛋白质的结构和功能。

到这样的避免出现问题,Swiecicki决定采用已知作为方法“非天然氨基酸诱变。”氨基酸是单位构成该蛋白质,和氨基酸的非自然诱变包括将含有经工程改造的化学组内的一个新的氨基酸容器蛋白质序列。然后ESTA化学基团可以用明亮发光的标签来标记。

Swiecicki插入遗传密码的 C。空肠弯曲菌 膜蛋白进入不同的细菌, 大肠杆菌。里面 即大肠杆菌,他可以非天然氨基酸掺入,这可能是化学修饰以添加荧光标记。

当是时候以从膜移除蛋白,我替补洗涤剂不同的物质:苯乙烯 - 马来酸(SMA)的聚合物。不像洗涤剂,SMA包裹蛋白和在保护壳相关联的膜的小提取的段,ITS保留天然环境中。地Imperiali解释说,“它就像一条围巾从寒冷的保护你的脖子。”

可以Swiecicki然后监视在显微镜下发光的蛋白质,以验证他的技术是选择性足以单独分离物膜蛋白。整个过程中,我认为,只需要几天,并且是更快,可靠一般超过基于洗涤剂的提取方法,这可能需要几个月,需要训练有素的生物化学家,优化的专业知识。

“我不会说这是一个神奇的子弹去上班了每一个蛋白,”我说。 “但是,这是一个高效率的工具,可以更容易地学习许多不同种类的膜蛋白的。”最后,我说,它甚至可能有助于促进高通量药物筛选。

“有人谁的作品作为膜蛋白复合物,我可以证明非常需要更好的方法来研究它们,”苏珊·沃克,在哈佛医学院微生物学教授,他是不是在研究涉及如是说。她希望延长在纸上的蛋白复合物概述在她自己的,她调查实验室的方法。 “我很感激列入正文关于如何成功地应用该策略的广泛的细节,”她补充道。

接下来的步骤将在哺乳动物蛋白测试技术,并立即在SMA外壳,观察他们之间的相互作用隔离多种蛋白质。 ,当然,每一项技术都值得一个新的名字。 “我们仍然致力于一个引人注目的缩写,”地Imperiali说。 “任何想法?”

ESTA研究是由简棺材尔兹资助纪念基金用于医学研究,菲利普基金会和美国国立卫生研究院。