膜结合的α-synuclein形成了一个延长的螺旋:使用囊泡,双细胞和棒状小细胞进行长距离脉冲ESR测量
Elka R Georgieva1, Trudy F Ramlall, Peter P Borbat
1Department of Chemistry and Chemical Biology, Cornell University, Ithaca, New York 14853, USA.
Journal of the American Chemical Society
|September 9, 2008
概括
帕金森病的蛋白质α-synuclein在与脂质膜结合时采用单一的螺旋结构. 脉冲双极ESR光谱 (DEER) 证实了这种构造,排除了针头结构,并突出了双细胞作为有效的膜模仿物.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 结构生物学 结构生物学
- 神经科学是一个神经科学.
背景情况:
- 帕金森病与蛋白质α-synuclein (alphaS) 有关.
- 了解膜环境中的alphaS构成对于了解疾病机制至关重要.
- 之前的研究表明,球形小体中存在针头结构.
研究的目的:
- 在与不同的脂质环境结合时阐明α-synuclein (alphaS) 的全球构造.
- 调查脂质双细胞作为膜模拟物适用于电子自旋共振 (ESR) 光谱的适用性.
- 为了确定alphaS是否采用单一螺旋或发针结构.
主要方法:
- 使用脉冲双极ESR光谱,特别是Ku频段双电子共振 (DEER).
- 在alphaS的特定位置引入了一对氧化旋标签.
- 在各种脂质环境 (囊泡,小胞,双胞) 中测量了高达大约7nm的互旋距离.
主要成果:
- 在所有研究的脂质环境中,观察到的距离与alphaS的单一连续螺旋相一致.
- 测量距离为7.5纳米 (地点24-72),5.5纳米 (地点24-61) 和2纳米 (地点35-50).
- 证明脂质双细胞提供与脂质体相比的结果,具有更好的距离范围和分辨率.
结论:
- 当与脂质膜相结合时,α-synuclein (alphaS) 主要形成单个完整的螺旋,而不是发针结构.
- 蛋白质的构造是由表面拓决定的,而不是螺旋间链接器.
- 脂质双细胞是脉冲双极ESR光谱学研究膜结合蛋白质的优秀模仿剂.
