使用电子偏磁共振光谱学探索活体大肠杆菌细胞中PpiB的动态和结构

科学领域:

• 生物物理学的生物物理.
• 结构生物学 结构生物学
• 分子生物学分子生物学

背景情况:

• 细胞环境影响蛋白质的结构和功能.
• 已经提出了蛋白质结构组织的第五层次,即五进制结构.
• 大肠杆菌 (E. coli) 基基基 cis/trans异构酶B (PpiB) 对于蛋白质成熟至关重要.

研究的目的:

• 研究大肠杆菌细胞内PpiB的动态和构造.
• 在细胞环境中探索金结构对球状蛋白质的影响.
• 为了确定细胞环境是否诱导PpiB结构和动态的变化.

主要方法:

• 电子偏磁共振 (EPR) 光谱与加多 (Gd(III)) 和氧化物旋转标签.
• 位点定向的旋转标签和非自然的氨基酸结合用于直角标签.
• X波段连续波EPR用于残留特异动态和双电子-电子共振 (DEER) 用于结构分析.

主要成果:

• 与溶液相比,在大肠杆菌细胞内观察到PpiB动态的显著下降.
• 这些动态变化无法通过拥挤剂或细胞提取物复制.
• Gd(III) -Gd(III) DEER测量显示大肠杆菌的距离分布更广泛,表明形状异质性增加.

结论:

• 细胞环境诱导了PpiB的流动性降低和形状多样性的增加.
• 这些发现支持了由与细胞组件相互作用而产生的五进制结构的存在.
• 五进制结构可能在细胞内的蛋白质调节和功能中发挥作用.