定量膜蛋白含量复合物相互作用

亚伦·约翰·沃尔夫(Aaron John Wolfe),魏(Wei Si),Zhengqi Zhang,Adam R. Blanden,Yi-Ching Hsueh,Jack Fredrick Gugel,Bach Pham,Min Chen,Stewart N.
物理化学杂志b121 10228-10241(2017)
doi:10.1021/acs.jpcb.7b08045Bibtex

强调

尽管在结构,化学和膜生物学上具有根本意义,但由于水相中的洗涤剂和膜蛋白的复杂行为,界面蛋白含量复合物(PDC)相互作用已得到适度检查。膜蛋白易于因清洁剂溶剂化差而导致的非生产性聚集,但是这种现象的参与力仍然模棱两可。在这里,我们表明,使用有理膜蛋白设计,靶向化学修饰和稳态荧光偏振光谱,可以对膜蛋白的洗涤剂脱溶液进行定量评估。我们证明,样品中的清洁剂耗尽,在完全清洁剂溶解的态和脱水剂溶剂化的状态之间产生了两态的膜蛋白过渡,其性质取决于界面的PDC相互作用。使用六个膜蛋白的面板,这些膜蛋白具有不同的疏水性地形,结构指纹和溶剂可访问表面上的电荷分布,我们为静电和疏水性相互作用对蛋白质溶剂溶质特性的贡献提供了直接的实验证据。此外,全原子分子动力学模拟报告了在PDC界面上施加的疏水力的主要贡献。将来可能会扩展这种半定量方法,以包括对未知结构的其他具有挑战性的膜蛋白系统的界面PDC相互作用的研究。这将在蛋白质提取,溶解,稳定和结晶方面具有实际重要性。

抽象的

尽管在结构,化学和膜生物学上具有根本意义,但由于水相中的洗涤剂和膜蛋白的复杂行为,界面蛋白含量复合物(PDC)相互作用已得到适度检查。膜蛋白易于因清洁剂溶剂化差而导致的非生产性聚集,但是这种现象的参与力仍然模棱两可。在这里,我们表明,使用有理膜蛋白设计,靶向化学修饰和稳态荧光偏振光谱,可以对膜蛋白的洗涤剂脱溶液进行定量评估。我们证明,样品中的清洁剂耗尽,在完全清洁剂溶解的态和脱水剂溶剂化的状态之间产生了两态的膜蛋白过渡,其性质取决于界面的PDC相互作用。使用六个膜蛋白的面板,这些膜蛋白具有不同的疏水性地形,结构指纹和溶剂可访问表面上的电荷分布,我们为静电和疏水性相互作用对蛋白质溶剂溶质特性的贡献提供了直接的实验证据。此外,全原子分子动力学模拟报告了在PDC界面上施加的疏水力的主要贡献。将来可能会扩展这种半定量方法,以包括对未知结构的其他具有挑战性的膜蛋白系统的界面PDC相互作用的研究。这将在蛋白质提取,溶解,稳定和结晶方面具有实际重要性。

DDM与β-桶蛋白结合的MD模拟。使用卡通表示(黄色)显示蛋白质;DDM分子的头部和尾部区域分别显示为橙色球和青色线。洋红色和绿色球分别表示钠和氯离子。半透明的表面表示电解质占据的体积;