Sistema de nanopartículas de membrana celular nativa para análisis de interacción proteína-proteína de membrana

Kyle G. Kroeck; Weihua Qiu; Claudio Catalano; Thi Kim Hoang Trinh; Youzhong Guo

doi:10.3791/61298

Se requiere una suscripción a JoVE para ver este contenido. Inicie sesión o comience su prueba gratuita.

Artículo de método

Sistema de nanopartículas de membrana celular nativa para análisis de interacción proteína-proteína de membrana

5.5K vistas

⸱

DOI:

10.3791/61298

⸱

16 de julio de 2020

Kyle G. Kroeck¹^,² , Weihua Qiu¹^,² , Claudio Catalano¹^,² , Thi Kim Hoang Trinh¹^,² , Youzhong Guo¹^,²

¹Department of Medicinal Chemistry, School of Pharmacy, Virginia Commonwealth University, ²Institute for Structural Biology, Drug Discovery and Development, School of Pharmacy, Virginia Commonwealth University

En este artículo

Resumen

Aquí se presenta un protocolo para la determinación del estado oligomérico de las proteínas de membrana que utiliza un sistema de nanopartículas de membrana celular nativa junto con microscopía electrónica.

Resumen

Las interacciones proteína-proteínas en los sistemas de membrana celular desempeñan un papel crucial en una amplia gama de procesos biológicos, desde interacciones de célula a célula hasta transducción de señal; desde la detección de señales ambientales hasta la respuesta biológica; desde la regulación metabólica hasta el control del desarrollo. La información estructural precisa de las interacciones proteína-proteína es crucial para comprender los mecanismos moleculares de los complejos de proteínas de membrana y para el diseño de moléculas altamente específicas para modular estas proteínas. Se han desarrollado muchos enfoques in vivo e in vitro para la detección y análisis de interacciones proteína-proteína. Entre ellos, el enfoque de biología estructural es único, ya que puede proporcionar información estructural directa de las interacciones proteína-proteína a nivel atómico. Sin embargo, la biología estructural actual de las proteínas de membrana todavía se limita en gran medida a los métodos basados en detergente. El principal inconveniente de los métodos basados en detergente es que a menudo se desvinculan o desnaturen complejos de proteínas de membrana una vez que su entorno nativo de bicapa lipídica es eliminado por moléculas de detergente. Hemos estado desarrollando un sistema nativo de nanopartículas de membrana celular para la biología estructural de proteínas de membrana. Aquí, demostramos el uso de este sistema en el análisis de interacciones proteína-proteína en la membrana celular con un caso de estudio del estado oligomérico de AcrB.

Introducción

Las interacciones proteína-proteínas (PPI) desempeñan un papel fundamental a lo largo de la biología, desde el mantenimiento de la estructura y la función de las proteínas hasta la regulación de sistemas enteros. Los IBP vienen en muchas formas diferentes y se pueden categorizar en función de qué tipos de interacciones forman. Una de estas categorizaciones es homoolímera o heteroolímera, basada en si las interacciones están entre subunidades idénticas o diferentes proteínas que actúan como subunidades. Otra categorización se basa en la fuerza de la interacción si las interacciones conducen a la formación de complejos estables o estados complejos transitorios. La infor....