通过基于Cu (II) 的自旋标签在细胞中跟踪膜蛋白的异常细胞外域
Shelly Meron1, Shahaf Peleg1, Yulia Shenberger1
1The Department of Chemistry and the Institute of Nanotechnology and Advanced Materials, Faculty of Exact Sciences, Bar-Ilan University, Ramat-Gan 529002, Israel.
The journal of physical chemistry. B
|September 4, 2024
概括
细胞内电子磁共振 (EPR) 谱学揭示了蛋白质结构. 使用铜离子和化剂的新方法允许EPR研究胺丰富的蛋白质,如人类的铜输送器hCtr1,在它们的原生细胞环境中.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 结构生物学 结构生物学
- 生物化学 生化学
背景情况:
- 电子偏磁共振 (EPR) 谱学提供了细胞内的蛋白质构造变化的高分辨率数据.
- 对于EPR的一个局限性是需要在减少环境中稳定的偏磁中心.
- 蛋白质中胺丰富的位点可以结合Cu (II) 离子,而化剂可以防止Cu (II) 减少,从而使EPR.
研究的目的:
- 应用一种使用Cu (II) 离子和结合剂用于细胞内EPR.的新型自旋标签方法.
- 为了研究人类铜载体1 (hCtr1) 在其本源细胞环境中的细胞外域.
- 获取关于hCtr1的异常细胞外域的空间信息,这些对其功能至关重要.
主要方法:
- 开发了一种使用Cu (II) 离子复杂化与化剂的标记方法,用于胺丰富蛋白质.
- 在昆虫细胞中对过度表达的全长hCtr1进行了细胞内EPR实验.
- 在细胞膜碎片中对hCtr1进行了EPR实验,并在体外作为纯化的蛋白质进行了实验.
主要成果:
- 这种新的方法使得在没有蛋白质净化或细胞输送的情况下能够在现场研究hCtr1的细胞外域.
- EPR实验揭示了关于hCtr1.1.的N端外细胞域的结构信息.
- 对比显示,in situ hCtr1 的细胞外域比纯化蛋白质结构更远.
结论:
- 基于Cu(II) 化器的新型自旋标签对于细胞内膜蛋白的EPR研究是有效的.
- 在它们的本地环境中研究膜蛋白是至关重要的,因为in situ结构可能与纯化的蛋白质结构不同.
- 这种方法可以了解hCtr1细胞外域对铜离子的封闭机制.
