空间分辨的DNP辅助NMR照亮了完整的可活细胞中α-synuclein的结构组合

科学领域:

• 生物物理学的生物物理.
• 结构生物学 结构生物学
• 细胞生物学 细胞生物学

背景情况:

• 阿尔法-同核素 (α-syn) 存在于各种形状,包括一个无序的单体和与细胞膜相关的α-螺旋形状.
• 虽然α-syn具有很高的膜亲和力,但对其细胞内α-螺旋形状的直接证据是有限的.
• 了解α-syn构造对于细胞膜过程和神经学研究至关重要.

研究的目的:

• 在完整的细胞中直接研究α-syn的构造组合.
• 为了确定α-syn的α-螺旋形状是否在细胞环境中被采用.
• 探索不同α-syn形状在细胞内部的空间分布.

主要方法:

• 在冷细胞样本 (HEK293细胞) 上利用动态核极化 (DNP) 辅助的固态核磁共振 (NMR).
• 操纵了DNP极化剂在细胞生物质中的空间分布.
• 分析了由此产生的NMR数据,以推断关于α-syn亚群的结构信息.

主要成果:

• 当DNP剂均分散时,只有少数细胞内α-syn采用了高度α-螺旋形状.
• 当DNP剂局部化到细胞外围时,α-螺旋式α-syn形状变得占主导地位.
• 这表明α-syn的α-螺旋形式优先采用在细胞外围附近.

结论:

• DNP 剂的选择性空间分布允许观察空间上不同的蛋白质结构组合.
• α-syn 的α-螺旋形状优先位于细胞外围附近.
• 这种DNP-NMR方法为研究特定细胞区域中的蛋白质构造提供了一个强大的工具.