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荧光纳米天线可监测蛋白质的构象变化
2021-12-31 16:09

加拿大蒙特利尔大学Alexis Vallée-Bélisle研究团队利用荧光纳米天线监测蛋白质的构象变化。这一研究成果于2021年12月30日在线发表在国际学术期刊《自然—方法学》上。

研究人员发现,荧光纳米天线可作为一种光谱技术,通过非共价染料-蛋白质的相互作用来感知和报告蛋白质的构象变化。利用实验和分子模拟,研究人员检测并描述了肠道碱性磷酸酶的五个不同构象状态,包括瞬时的酶-底物复合物。研究人员还用另一种模型蛋白(G蛋白)及其与抗体的相互作用探索了纳米天线策略的普遍性,并展示了一种快速筛选策略来鉴定高效的纳米天线。

这些多功能的纳米天线可以与不同的染料一起使用来监测大小的构象变化,这表明它们可以被用来描述不同的蛋白质运动或在高通量筛选应用中。

据介绍,了解蛋白质结构动态和功能之间的关系对基础研究和生物技术都至关重要。然而,研究结构变化的快速动态的方法是有限的。

附:英文原文

Title: Monitoring protein conformational changes using fluorescent nanoantennas

Author: Harroun, Scott G., Lauzon, Dominic, Ebert, Maximilian C. C. J. C., Desrosiers, Arnaud, Wang, Xiaomeng, Valle-Blisle, Alexis

Issue&Volume: 2021-12-30

Abstract: Understanding the relationship between protein structural dynamics and function is crucial for both basic research and biotechnology. However, methods for studying the fast dynamics of structural changes are limited. Here, we introduce fluorescent nanoantennas as a spectroscopic technique to sense and report protein conformational changes through noncovalent dye-protein interactions. Using experiments and molecular simulations, we detect and characterize five distinct conformational states of intestinal alkaline phosphatase, including the transient enzyme–substrate complex. We also explored the universality of the nanoantenna strategy with another model protein, Protein G and its interaction with antibodies, and demonstrated a rapid screening strategy to identify efficient nanoantennas. These versatile nanoantennas can be used with diverse dyes to monitor small and large conformational changes, suggesting that they could be used to characterize diverse protein movements or in high-throughput screening applications.

DOI: 10.1038/s41592-021-01355-5

Source: https://www.nature.com/articles/s41592-021-01355-5

 

Nature Methods:《自然—方法学》,创刊于2004年。隶属于施普林格·自然出版集团,最新IF:47.99
官方网址:https://www.nature.com/nmeth/
投稿链接:https://mts-nmeth.nature.com/cgi-bin/main.plex


本期文章:《自然—方法学》:Online/在线发表

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