合成納米盤是小圓盤形結構,由通過合成聚合物環結合在一起的細胞膜磷脂組成。它們(men) 提供了細胞膜中天然膜蛋白環境的移動,幾乎相同的拷貝。因此,它們(men) 規避了增溶去垢劑的問題,使我們(men) 能夠穩定和分離處於(yu) 活性狀態的膜蛋白,以進行進一步的科學研究。
有幾種不同的聚合物可用於(yu) 製造合成納米盤。每個(ge) 都有自己的優(you) 點和缺點
DIBMA
SMA
AASTY
AMPHIPOL
細胞膜為(wei) 我們(men) 最重要的蛋白質組之一:膜蛋白質組提供了環境。它們(men) 分為(wei) 外周蛋白和整型蛋白,都具有某種疏水性,阻礙了正常條件下的溶解。
問題在於(yu) ,當這些疏水區域與(yu) 水或其他親(qin) 水介質接觸時,膜蛋白的3D結構會(hui) 崩潰,從(cong) 而失去其功能。
為(wei) 了避免這種情況發生,蛋白質科學家傳(chuan) 統上使用洗滌劑來掩蓋膜蛋白質的脆弱部分。但是基於(yu) 洗滌劑的方法也有其自身的一係列問題,例如耗時的篩選過程或3D結構幹擾。
然而,合成聚合物能夠從(cong) 其單體(ti) 中形成聚合物鏈,插入到所需膜蛋白周圍的細胞膜中(參見 無花果。2,頂部的紅色線)。就像餅幹切割機一樣,膜蛋白從(cong) 膜中溶解,聚合物使膜蛋白在新形成的納米盤中保持穩定。
相應的親(qin) 和色譜步驟可以精確分離穩定的目標蛋白並進行進一步的科學分析。
DIBMA :DIBMA是二異丁烯-馬來酸的縮寫(xie) 。它形成的合成納米盤被稱為(wei) “DIBMA-脂質-顆粒",簡稱DIBMALP。它與(yu) 此處介紹的所有其他聚合物共享相同的協議。
使用DDM洗滌劑的DIBMALP和相同構建體(ti) 之間穩定目標膜蛋白的量。可以清楚地看到,DDM在所需的kDA值約為(wei) 40-60 kDa時具有更少的特定頻段。
不同的緩衝(chong) DIBMAS - TRIS 或 HEPES 緩衝(chong) 液
不同長度的 DIBMA - DIBMA 10 和 12 構建不同的大型聚合物鏈
不同電荷的DIBMAS-使DIBMAS對二價(jia) 陽離子的耐受性更高 甘油和氨基葡萄糖基團已連接到原始DIBMA結構上
SMA是苯乙烯馬來酸酐的縮寫(xie) 。它形成的合成納米盤被稱為(wei) “SMA-脂質-顆粒",簡稱SMALP。
AASTY
使用陰離子共聚物時的主要挑戰之一是它們(men) 對二價(jia) 陽離子的敏感性:過高的二價(jia) 陽離子濃度會(hui) 導致共聚物沉澱,從(cong) 而喪(sang) 失功能。作為(wei) 一種陰離子共聚物,AASTY對二價(jia) 陽離子敏感。這種靈敏度取決(jue) 於(yu) 共聚物中的丙烯酸含量,可以通過添加越來越多的鹽(如KCl和NaCl)來進一步降低(3)。AASTY共聚物可耐受更高濃度的鎂2+ 比卡2+,無論是在納米盤中還是在沒有脂質的情況下.
兩(liang) 棲酚可以看作是使用聚合物進行膜蛋白穩定的第一個(ge) 重大成功。他們(men) 第一次提到這種用途來自 特裏貝特等人,1996年。 當時,兩(liang) 棲酚是穩定膜蛋白的洗滌劑的替代品。但是片棲動物的不斷發展導致了所謂的 超溶質™兩(liang) 棲動物。如前所述,兩(liang) 棲動物的曆史可以追溯到1996年。當時,兩(liang) 棲動物隻能穩定膜蛋白,但不能溶解膜蛋白。這第一個(ge) 任務仍然需要用洗滌劑來完成,類似於(yu) MSP 納米盤.但最近的發展改變了這種狀況。新型Ultrasolute™ Amphipols以快速簡便的方式結合了這兩(liang) 個(ge) 步驟,可與(yu) 我們(men) 的其他合成聚合物相媲美。