リガンド受容体付ナノポールの多価結合経路のラベルフリーマッピング

科学分野:

• バイオ物理学
• 分子生物学
• ナノテクノロジー

背景:

• 多価結合体と受容体の相互作用を理解することは,生物学的認識の鍵です.
• ラベルなしでリアルタイムで 短期間で複数のステップで 結合するイベントを分析することは 難しいことです

研究 の 目的:

• 単一分子レベルでダイナミックな多価相互作用をマッピングする方法を開発する.
• オミクロンスパイクタンパク質と溶解性ACE2の結合経路と親和性を明らかにする.

主な方法:

• 原生タンパク質の分析に リガンド受容体付ナノポーシステムを使用した.
• 運動分析のために4つの状態のマルコフ連鎖モデルを使用した.
• シングルモノメアサブユニットレベルのリアルタイム運動分析を行いました.

主要な成果:

• オミクロンスパイクタンパク質 (オミクロンS) と溶解性ACE2 (sACE2) の2つの濃度依存結合経路 (連続および同時) を特定した.
• オミクロンS1単体とsACE2 (-13.1 ± 0.2 kcal/mol) の強い結合親和性を定量化した.
• オミクロンSへのsACE2結合は,以前の測定の不一致を解決し,その後の結合ステップを容易にすることを実証した.

結論:

• ナノポアの方法は,ダイナミックな多価相互作用の詳細なマッピングを可能にします.
• 発見は,sACE2への強固な結合を詳細に説明することによって,Omicronの感染性の強化を説明しています.
• ウイルスの侵入メカニズムを標的とした薬の設計に関する洞察を提供します.