膜輸送タンパク質に対する基板親和性は,13C交差極化魔法の角度回転核磁共振スペクトロスコーピーによって決定される
Simon G Patching1, Adrian R Brough, Richard B Herbert
1Department of Biomolecular Sciences, University of Manchester Institute of Science and Technology, Sackville Street, Post Office Box 88, Manchester M60 1QD, United Kingdom.
新しい固体NMR方法は,NupCやGusBのような膜輸送タンパク質に対する基板結合を正確に測定します. これらの技術は,結合親和性を定量化し,様々な膜タンパク質の薬剤および抗生物質の開発を支援します.
科学分野:
- バイオケミストリー バイオケミストリー
- 構造生物学 構造生物学とは
- バイオフィジックス 生物物理学
背景:
- 膜輸送タンパク質は,細胞機能と薬物標的化に不可欠です.
- 基板結合親和性を定量化することは,タンパク質の機能を理解し,治療薬の設計に不可欠です.
- 固体NMRは,膜タンパク質を本来の環境で研究するための強力なツールです.
研究 の 目的:
- 基板の膜輸送タンパク質への結合パラメータを測定するための新しい固体NMR方法を開発し,適用する.
- E. coli の核酸トランスポーター (NupC) とグルキュロニドトランスポーター (GusB) に対する特定のリガンドの結合親和度 (K(D) を決定する.
- これらのNMR技術の広範な適用性を,様々な膜タンパク質とリンガンドに対して実証する.
主な方法:
- 交差極化マジック・アングル・スピニング (CP-MAS) の固体NMRを用いて,膜タンパク質に結合する (13) Cラベルの基板を研究した.
- 原生膜における過剰発現したGusBおよびNupCタンパク質にCP-MASを適用した.
- 非特定の結合部位からの信号を排除するために,新しいクロスポラライゼーション/ポラライゼーション逆転 (CPPI) NMR実験を開発し,実装しました.
主要な成果:
- メチル[1-(13) C]-β-d-グルキュロニドのGusBへの結合をK(D) 4.17 mMで測定し,0.42 mMのラベル付けされていないリガンドK(Dを決定しました.
- CPPI NMRを用いてNupCへの非特異的結合に関する課題を特定し,克服しました.
- CPPIの定位実験でNupCへのウリジンの結合のK (D) 値2.6mMを決定しました.
結論:
- 膜輸送タンパク質へのリガンド結合の厳格な定量化のための堅牢な固体NMR方法を開発しました.
- NupCとGusBとの基板相互作用を特徴付けるために,CP-MASとCPPI NMRの有用性を実証しました.
- これらの広く適用可能なアプローチは,様々な膜タンパク質との薬物,阻害剤,抗生物質の相互作用の研究を容易にする.
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