膜蛋白抽提新技術(shù)
日期:2010-11-02 09:35:30
眾所周知,膜蛋白在細(xì)胞間接觸、表面識(shí)別、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、酶活性和運(yùn)輸方面都扮演著重要的角色。由于它們功能多樣,也成為了理想的藥物靶點(diǎn)。然而直到現(xiàn)在科學(xué)家們對(duì)于膜蛋白的結(jié)構(gòu)及具體作用機(jī)制仍知之甚少,這是因?yàn)閺募?xì)胞膜上抽提出完整的膜蛋白是一項(xiàng)非常困難的工作。
近日美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校和斯坦福大學(xué)的科學(xué)家們組成的一個(gè)研究小組發(fā)明了一種新技術(shù)可使膜蛋白抽提變得更加容易,研究論文發(fā)表在10月31號(hào)的《自然方法學(xué)》(Nature Methods)雜志上。研究人員稱他們開(kāi)發(fā)了一類新試劑能夠抽提復(fù)雜的膜蛋白而不會(huì)破壞它們的形狀,這對(duì)于研究者們開(kāi)展膜蛋白相關(guān)研究具有重要的意義。
“膜蛋白在調(diào)控細(xì)胞物質(zhì)進(jìn)入過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵性的作用。如果我們希望在分子水平上了解生命的過(guò)程及機(jī)制,我們就必須要首先了解這些膜蛋白的特性及功能?!闭撐牡馁Y深作者、美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分?;瘜W(xué)系教授Samuel Gellman說(shuō):“要獲得膜蛋白并揭示它的應(yīng)用潛力,我們必須了解它們的物理特性。”
和其他類型的蛋白質(zhì)一樣,膜蛋白也有著復(fù)雜的折疊結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的功能通常是由其三維空間結(jié)構(gòu)所決定,確定膜蛋白的三維結(jié)構(gòu)有助于推測(cè)出它們的作用機(jī)制。
Gellman說(shuō):“蛋白質(zhì)是生物體維持生命的物質(zhì)基礎(chǔ)。在人類基因組編碼的蛋白質(zhì)中膜蛋白約占1/3。多年來(lái)在廣泛的蛋白質(zhì)組研究中科學(xué)家們已解開(kāi)了成千上萬(wàn)可溶性蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),然而目前卻只有幾百種膜蛋白的結(jié)構(gòu)被揭示?!?/P>
獲得足量的膜蛋白是科學(xué)家們對(duì)其進(jìn)行有效研究的必要前提。然而目前存在的一個(gè)主要障礙在于從細(xì)胞膜抽提膜蛋白的同時(shí)如何保持這些蛋白質(zhì)的功能形狀。為此目的,Gellman的研究小組開(kāi)發(fā)了一個(gè)稱為兩親化合物的新的化學(xué)試劑家族。這些化合物制備簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、并適用于特異的蛋白質(zhì)。
“這些兩親化合物合成簡(jiǎn)單。此外它們還可用于抽提各種類型的蛋白質(zhì),”Gellman說(shuō):“這一新技術(shù)將有助于研究人員對(duì)膜蛋白三維結(jié)構(gòu)的研究,此外還將推動(dòng)生物醫(yī)藥領(lǐng)域研究的發(fā)展。”