新技术能够研究天然的膜蛋白,有望引发疾病研究变革

在生物中,膜保护我们所有的细胞和它们内部的细胞器,包括作为细胞能量工厂的线粒体。膜上镶嵌着由蛋白组成的分子机器,从而能够让分子货物从中进出。 因此,研究这些处于天然状态的镶嵌在膜中的分子机器对于理解疾病机制和提供新的治疗靶标至关重要。然而,目前用于研究它们的方法涉及将它们从膜上移除,这能够改变它们的结构和功能特性。图片来自CC0 Public Domain。 如今,在一项新的研究中,来自英国牛津大学和伦敦帝国理工学院等研究机构的研究人员证实利用质谱方法能够分析膜内作为一个整体存在的完整蛋白机器的结构。相关研究结果发表在2018年11月16日的Science期刊上,论文标题为“Protein assemblies ejected directly from native membranes yield complexes for mass spectrometry”。 论文通讯作者、牛津大学研究员Carol Robins......阅读全文

新技术能够研究天然的膜蛋白,有望引发疾病研究变革

  在生物中,膜保护我们所有的细胞和它们内部的细胞器,包括作为细胞能量工厂的线粒体。膜上镶嵌着由蛋白组成的分子机器,从而能够让分子货物从中进出。  因此,研究这些处于天然状态的镶嵌在膜中的分子机器对于理解疾病机制和提供新的治疗靶标至关重要。然而,目前用于研究它们的方法涉及将它们从膜上移除,这能够改变

改变分析角度-关注膜蛋白研究

  你也许想象不到,细胞中大约30%的蛋白质是膜蛋白。这些蛋白对细胞功能至关重要,特别是在细胞通讯和转运通路。不过,膜蛋白的研究却困难重重,这是因为其疏水性导致结构研究难以开展。  一旦从细胞膜中提取,蛋白质需要悬浮在疏水性与细胞膜类似的去垢剂中,才能成为水溶性的。然而,这些去垢剂十分昂贵,也并非普

重组膜蛋白研究最新发现

  摘要: 哈佛大学生物化学系与分子药理学系的科学家近期在膜蛋白研究方面取得新进展,相关成果文章Reconstitution of Outer Membrane Protein Assembly from Purified Components公布在最新一期的Science杂志上。   哈佛大学生

膜蛋白的结构形成过程研究

1)膜蛋白的结构形成过程研究成孔毒素(Pore-forming toxin, PFT)能在靶细胞膜上寡聚化形成穿膜通道, 破坏细胞膜结构并使其渗透性增强而导致细胞渗透性溶解。 PFT寡聚体在细胞膜上可以连接形成密排六方结构(hcp)。Lysenin是来源于蚯蚓的一种PFT,可在鞘磷脂/胆固醇(SM/

膜蛋白研究的整体解决方案2

NeXtal® CubicPhase Kit之所以能够提高膜蛋白结晶的成功率,主要原因:1.采用NeXtal CubicPhase μplate,这种结晶板修饰了monoolein (MO,用于建立脂立方相),另外这种结晶板具有非常好的光学特性,在可见光下就可以观测到膜蛋白晶体。2.采用专门的膜蛋白

膜蛋白研究的整体解决方案1

提起膜蛋白,浮现在广大从事蛋白研究的科研工作者脑海中的是两点:1.膜蛋白功能的重要性。2.膜蛋白研究的困难性。众所周知,膜蛋白在细胞间接触、表面识别、信号转导、酶活性和运输方面都扮演着重要的角色。由于它们功能多样,也就成为理想的药物靶点。然而,膜蛋白的生化和结构研究一直都很缓慢。Protein Da

最新研究让膜蛋白靶标有望成药

  近日,香港大学、重庆大学及上海第二军医大学等机构研究人员合作,共同就靶向活细胞表面膜蛋白提出新的药物策略。该研究提供了一种针对膜蛋白发现配体分子和抑制剂的有效方法,解决了传统研究中以膜蛋白为靶标进行药物研发的难题。相关论文刊登于《自然—化学》。DNA介导的亲和性标记帮助实现了活细胞表面膜蛋白靶标

膜蛋白界面振动能量转移研究取得进展

  中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室、量子创新研究院、化学物理系罗毅教授研究团队研究员叶树集小组在膜蛋白界面振动能量转移方面取得进展。该小组揭示了生物膜界面蛋白质酰胺键骨架振动的能量转移速率与途径,研究成果以Ultrafast Vibrational Dynamics of Membra

微流控扩散技术膜蛋白研究新方法

背景膜蛋白是生物膜功能的主要执行者,在生物体内参与许多重要的生理过程。但是,由于很难获得稳定均匀且维持膜蛋白正确构象的膜模拟环境,膜蛋白研究远远滞后于水溶性蛋白。磷脂纳米盘(Nanodisc)是由高密度脂蛋白发展而来的用于膜蛋白研究的新类型膜结构。将膜蛋白与Nanodisc组装起来,是膜蛋白研究的有

膜蛋白的功能

◆运输蛋白:膜蛋白中有些是运输蛋白,转运特殊的分子和离子进出细胞;◆酶:有些是酶,催化相关的代谢反应;◆连接蛋白:有些是连接蛋白,起连接作用;◆受体:起信号接收和传递作用。

膜蛋白是什么

根据蛋白分离的难易及在膜中分布的位置,膜蛋白基本可分为两大类:外在膜蛋白和内在膜蛋白。外在膜蛋白约占膜蛋白的20%~30%,分布在膜的内外表面,主要在内表面,为水溶性蛋白,它通过离子键、;氢键与膜脂分子的极性头部相结合,或通过与内在蛋白的相互作用,间接与膜结合;内在蛋白约占膜蛋白的70%~80%,是

膜蛋白提取方法

   膜蛋白具有许多重要的细胞功能,对生物体存在至关重要。他们具有超过 60% 的药物靶点,占细胞总蛋白的 20%-30%。膜蛋白包括完整的膜蛋白,跨膜蛋白和外周膜蛋白。    膜蛋白或者附着在脂质双分子层上或者通过疏水,离子或其他非共价与膜周边的完整蛋白结合。    使用表面活性剂进行质膜蛋白分离

膜蛋白的功能

1、单纯扩散:脂溶性物质由膜的高浓度区一侧向膜的低浓度区一侧顺浓度差跨膜的移动过程。顺浓度差,不耗能;无需膜蛋白帮助;最终使转运物质在膜两侧的浓度差消失。2、易化扩散:非脂溶性或脂溶性较小的物质在膜蛋白质的帮助下,由膜的高浓度一侧向低浓度一侧转运的过程。载体转运——小分子亲水物质。蛋白质有结构特异性

膜蛋白提取方法

膜蛋白具有许多重要的细胞功能,对生物体存在至关重要。他们具有超过 60% 的药物靶点,占细胞总蛋白的 20%-30%。膜蛋白包括完整的膜蛋白,跨膜蛋白和外周膜蛋白。膜蛋白或者附着在脂质双分子层上或者通过疏水,离子或其他非共价与膜周边的完整蛋白结合。使用表面活性剂进行质膜蛋白分离提取效率不高,还有可能

膜蛋白的表达

常用于重组膜蛋白的表达系统有真核表达系统、原核表达系统和近些年来发展的无细胞表达系统。其中以大肠杆菌(E.coli)为代表的原核表达系统因为操作简单、成本相对低廉、遗传背景清楚、方便同位素标记,以及有大量可利用的表达载体和宿主菌株等原因,是当下获取重组膜蛋白的最主要途径。对于一些膜蛋白而言,采用增加

膜蛋白分离方法

1 细胞质膜资料1895 年 ,Overton 从研究细胞透性得出 " 细胞膜由连续的脂类物质组成 " 。1925 年 Gorter&Grendel: 用脂单分子膜技术测定细胞膜中脂分子的总面积,提出: "细胞膜是由双层脂分子组成 " 。1935 年 Danielli&Davson :从测定膜的表面

膜蛋白的分类

膜蛋白是膜功能的主要体现眷。根据与膜脂的结合方式以及在膜中的位置的不同,膜蛋白分为:整合蛋白(integralprotein)、外周蛋白(peripheralprotein)脂锚定蛋白(1ipid—anchoredprotein)。整合蛋白(IntegraIProteins):部分或全部镶嵌在细胞膜

冷冻电镜结合-Nanodisc在膜蛋白研究的应用(一)

细胞生物膜所含的蛋白称为膜蛋白,其参与和行使了众多细胞功能,包括细胞与外界进行物质运输、信息传递、能量交换等。膜蛋白担任了各种神经信号分子、激素和其他底物的受体,构成了各种离子跨膜的通道,以及构成各类转运蛋白。在人体蛋白中,有大约 30% 是膜蛋白。FDA 批准的新药中,绝大多数都以膜蛋白为靶点

冷冻电镜结合-Nanodisc在膜蛋白研究的应用(二)

将膜蛋白组装到 Nanodiscs 中主要有两种方法。第一:组装溶解在去污剂中的膜蛋白在去污剂存在条件下将膜蛋白纯化,然后再添加 MSPs 和磷脂。含有膜蛋白的 Nanodiscs 能够自发地组装,在去除掉表面活性剂后可以通过凝胶过滤(排阻层析)等方式来纯化。第二:Nanodiscs 与无细胞表达体

ACS-Nano:荧光成像膜蛋白标记方法揭示膜蛋白几何构型

  南通大学生命科学学院教师陈昌盛与德国弗莱堡大学合作,在活体细胞单分子层面构建出一种新型的荧光成像膜蛋白标记方法,可研究膜蛋白复合体的亚基组成及其几何构型。4月28日,相关研究成果《锌指蛋白介导的蛋白标记方法揭示膜蛋白的几何构型》在《美国化学学会纳米杂志》发表。  表达于细胞膜表面的膜蛋白一直以来

关于膜蛋白的简介

  生物膜所含的蛋白叫膜蛋白,是生物膜功能的主要承担者。 根据蛋白分离的难易及在膜中分布的位置,膜蛋白基本可分为三大类:外在膜蛋白或称外周膜蛋白、内在膜蛋白或称整合膜蛋白和脂锚定蛋白。膜蛋白包括糖蛋白,载体蛋白和酶等。通常在膜蛋白外会连接着一些糖类,这些糖相当于会通过糖本身分子结构变化将信号传到细胞

如何提取线粒体膜蛋白

胞内蛋白只需核糖体和线粒体(供能)膜蛋白不是胞内蛋白,在细胞质基质中加工,它的合成与加工和分泌蛋白一样,都需要经过内质网和高尔基体。

PNAS:膜蛋白转运之谜

  膜蛋白对于细胞正常功能至关重要,但人们并不清楚这些蛋白在细胞内合成后,是如何到达膜上的特定位点的。日前,科学家们鉴定了负责膜蛋白进出的分子机器,解答了这一重要的分子生物学谜题。他们希望这一突破性成果能够最终被用于抗菌药物的设计。   Bristol大学和欧洲分子生物学实验室EMBL的研究团队,

膜蛋白的功能介绍

膜蛋白的功能是多方面的。膜蛋白在生物体的许多生命活动中起着非常重要的作用,如细胞的增殖和分化、能量转换、信号转导及物质运输等。据估计有大约60%的药物作用靶点是膜蛋白。膜蛋白可作为“载体”而将物质转运进出细胞。有些膜蛋白是激素或其他化学物质的专一受体,如甲状腺细胞上有接受来自脑垂体的促甲状腺素的受体

膜蛋白的纯化实验

实验步骤一、膜的制备从细胞或组织中分离质膜是纯化膜蛋白的第一步。由于缺少能有效分离去污剂增溶的膜蛋白的生化方法,因此在质膜成分纯化上投人一些时间会对后续步骤的结果有利。大多数膜蛋白的含量较低, 因此选择易于大量获取并能高表达目的膜蛋白的组织或细胞系就很重要。最近,人们对于将细胞表面蛋白质作为鉴定不同

膜蛋白的检测技术

研究膜蛋白结构的技术包括 X 射线衍射、核磁共振波谱、电子显微镜、原子力显微镜、红外光谱和圆二色谱等。其中 X 射线衍射和核磁共振波谱技术是对膜蛋白三维结构进行研究的主要方法。尤其利用固体核磁共振技术可在接近膜蛋白的天然环境的磷脂双分子层中研究膜蛋白的三维结构信息和动力学特征。

膜蛋白的纯化实验

实验步骤 一、膜的制备 从细胞或组织中分离质膜是纯化膜蛋白的第一步。由于缺少能有效分离去污剂增溶的膜蛋白的生化方法,因此在质膜成分纯化上投人一些时间会对后续步骤的结果有利。 大多数膜蛋白的含量较低, 因此选择易于大量获取并能

膜蛋白的功能简介

  ◆运输蛋白:膜蛋白中有些是运输蛋白,转运特殊的分子和离子进出细胞;  ◆酶:有些是酶,催化相关的代谢反应;  ◆连接蛋白:有些是连接蛋白,起连接作用;  ◆受体:起信号接收和传递作用。

膜蛋白的主要种类

外在膜蛋白分布在膜的内外表面,约占膜蛋白的20%~30%,主要在内表面,为水溶性蛋白,它通过离子键、氢键与膜脂分子的极性头部相结合,或通过与内在蛋白的相互作用,间接与膜结合。膜蛋白(左:外周膜蛋白与内在膜蛋白;右:脂锚定蛋白)内在蛋白约占膜蛋白的70%~80%,是双亲媒性分子,可不同程度的嵌入脂双层

通过膜蛋白受体NMDARs解析小分子与膜蛋白受体作用机制

  近日,中国科学院大连化学物理研究所生物分子结构表征新方法创新特区研究组研究员王方军团队与中科院神经科学研究所研究员竺淑佳团队合作,在N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDARs)-小分子配体相互作用机制分析方面取得新进展,相关结果作为Back Cover在Chemical Communication