Abstrato

Congresso de Biotecnologia 2015: Membrana de compartimento seletivo SeleKom M: Preparação e caracterização de nanodiscos para membranas biomiméticas em nanoescala - Ramona Bosch - Universidade de Hohenheim

Ramona Bosch

Os nano-discos são bicamadas fosfolipídicas discoidais de nanoescala rodeadas por proteínas estabilizadoras de estrutura de membrana helicoidal anfipática (MSP). Para a síntese dos nanodiscos é utilizada a proteína de estrutura de membrana MSP1D1 (um derivado geneticamente modificado e produzido biotecnologicamente a partir da apo lipoproteína A-1 humana Nos últimos anos, a utilização destas membranas reconstituídas contendo proteínas incorporadas tornou-se cada vez mais importante, por exemplo, para o estudo de proteínas associadas à membrana. Nos estudos conhecidos, os nanodiscos são montados adicionando uma mistura detergente-fosfolipídica organizada por micelas a um sistema aquoso contendo os MSPs. Após a remoção do detergente, formam-se partículas de 10 nm de diâmetro. Infelizmente, os nanodiscos resultantes estão desordenados nesta solução e, portanto, um processamento simples e adicional numa membrana ordenada e dirigida não pode ser facilmente alcançado. Portanto o objetivo deste trabalho é criar membranas biomiméticas consistentes de nano-discos reticulados com o translocon SecYEG como complexo proteico incorporado para um transporte biológico ativo de potenciais proteínas alvo. Agora a abordagem deve ser substituída por uma síntese contínua focada em membranas de nano-discos ativos biomiméticos. Em comparação com o método descrito anteriormente, a síntese prosseguirá num sistema aquoso-orgânico de duas fases, onde os componentes necessários, como os MSPs e os fosfolípidos, são adicionados continuamente. Os fosfolípidos acumulam-se como moléculas anfifílicas na camada limite e os MSPs estão localizados na camada hidrofóbica. Tal como na síntese descontínua, assume-se que a proporção correta de MSP-fosfolípido ocorre como uma montagem espontânea dos nanodiscos. Estes nanodiscos alinhados planares serão interligados através de cisteínas que estão localizadas nas proteínas da estrutura da membrana. Estas cisteínas servem como ligações cruzadas para as ligações dissulfeto. A membrana resultante permite uma função de investigação dirigida de proteínas de membrana e, portanto, membranas biomiméticas constituídas por nanodiscos interligados têm a perspetiva de servir como uma excelente ferramenta biotecnológica e podem ser aplicadas na investigação de proteínas dirigidas associadas a membranas, bem como em desenvolvimento de métodos para separação seletiva ou transporte de biomoléculas. As proteínas de camada são representadas por uma enorme variedade de tamanhos, estruturas e capacidades, incluindo complexas congregações supra-subatómicas de vários níveis, com muitas proteínas a moldar máquinas subatómicas refinadas. Realizam capacidades celulares mais significativas, incluindo a fosforilação oxidativa e a sifonagem de protões, a união de ATP, o transporte de metabolitos, a sinalização intra e enterrada das células, a combinação de filmes e a correspondência entre compartimentos celulares, a biossíntese de numerosas misturas, incluindo lípidos, hormona esteróide e suas subsidiárias e a quebra de xenobióticos e metabolitos internos. Procedimentos formativos, incluindo motilidade celular, ligação, reconhecimento,O design neuronal e vários outros eventos básicos são totalmente controlados pelas proteínas da camada. As proteínas do filme fornecem a linha principal de deteção e resistência à reação celular a lesões, pressão natural, contaminações virais e estão legitimamente envolvidas em vários procedimentos diferentes básicos para o trabalho celular. A biofísica, a química orgânica, a ciência básica e a ciência celular das proteínas das camadas falam de um amplo e enorme estudo das ciências da vida atuais. Foram atribuídos quatro prémios Nobel nos últimos quinze anos para divulgações no campo das proteínas de camadas: 2003 e 2012 em ciência, e 2004 e 2013 em fisiologia e medicação. Os exames que se centram na biofísica de camadas e na química orgânica são tremendos, e incorporam investigações básicas utilizando uma variedade de métodos, esforços para descobrir em geral elementos e movimentos praticamente significativos, caracterizando a parcialidade e seletividade do ligante oficial, tanto como substratos como moduladores alostéricos, objetivos de compreender a ciência da catálise enzimática, a ideia de transdução da vitalidade e a idade da motilidade e o desenvolvimento de partículas e átomos por transportadores e estações. Frequentemente, estas capacidades celulares básicas são dirigidas por edifícios supra-subatómicos de corrosivos proteicos, lipídicos e nucleicos, por exemplo, aquelas estruturas na fotossíntese de recolha de luz, amálgama de polímeros corrosivos nucleicos e proteicos, a detecção e movimento de organismos microscópicos e células eucarióticas e entre correspondência compartimental. Algumas destas propriedades podem ser testadas utilizando proteínas limpas sem bicamada lipídica, seja em produtos de limpeza ou outros miméticos sem bicamada para evitar a total. Seja como for, um número significativo de ângulos básicos para a capacidade das proteínas da camada e dos seus edifícios dependem inequivocamente das comunicações proteína-lípidos e, em geral, o filme estabelece uma peça fundamental da sua capacidade. A maioria das proteínas do filme são desnaturadas ou apresentam uma ação modificada sempre que são expelidas da sua bicamada local. Os lípidos explícitos são necessários para procedimentos focados em película, por exemplo, o curso de coagulação sanguínea potenciado pela introdução numa superfície aniónica. O trabalho administrativo da cardiolipina na capacidade de certos transportadores, o trabalho dos fosfoinositídeos no recrutamento de proteínas atuantes que controlam o desenvolvimento de garras centrais na realocação celular, o arranjo de estruturas de sinalização complexas intercedidas por variáveis ??eletrostáticas, são alguns modelos. O exame adequado destas estruturas requer estratégias exploratórias que permitam estimativas à vista das bicamadas lipídicas, ou suplantá-las por outros sistemas miméticos de filmes. 1–8 anteriormente, isto restringiu-se à utilização de vesículas e lipossomas, uma vez que fornecem uma visão interna versus externa.se for necessária a dispersão ou desenvolvimento de edifícios multiproteicos. Seja como for, existem inúmeras dificuldades na utilização de estruturas de vesículas. Em geral, os exemplos resultantes são turvos, pegajosos, inseguros para prazos alargados, aceleram e tendem a isolar-se em áreas isoladas de palco, tanto no que diz respeito à heterogeneidade das peças como à heterogeneidade auxiliar. A ampla escrita sobre lipossomas e vesículas não será investigada neste compromisso. Bicelas e estruturas de bicamada ampliadas comparáveis ??têm sido utilizadas com sucesso em algumas aplicações de RMN, embora o problema de controlar o tamanho e evitar a combinação seja por vezes problemático. 9,10 É considerando estas restrições que os Nanodiscos11,12 deram uma metodologia electiva que capacitou exames subatómicos e investigações utilitárias de estrutura de proteínas de filmes. Os nanodiscos são atualmente uma técnica regularmente reconhecida para a resolução de uma grande variedade de exames biofísicos e bioquímicos. Além do mais, como será discutido nesta auditoria, os Nanodiscos fornecem uma forma de produzir uma biblioteca estável de nanopartículas solúveis que refletem de forma fiável o proteoma da camada e, nesse sentido, descobrem utilização em triagem de alto rendimento e aplicações indicativas. Ao abrigar proteínas de camada refratária, a inovação da Nanodisc também descobriu uma ampla utilização no desprendimento, purga e solubilização de proteínas de filme para técnicas preparativas e de investigação. Como também será retratado, os Nanodiscos encontraram aplicação direta no transporte restaurador e na criação de reações resistentes controladas.A inovação em nanodiscos também encontrou uma ampla utilização na separação, purga e solubilização de proteínas de filmes para técnicas preparativas e de investigação. Como também será retratado, os Nanodiscos encontraram aplicação direta no transporte restaurador e na criação de reações resistentes controladas.A inovação em nanodiscos também encontrou uma ampla utilização na separação, purga e solubilização de proteínas de filmes para técnicas preparativas e de investigação. Como também será retratado, os Nanodiscos encontraram aplicação direta no transporte restaurador e na criação de reações resistentes controladas.