DNA origami signposts for identifying proteins on cell membranes by electron cryotomography.
DNA origami signposts for identifying proteins on cell membranes by electron cryotomography.
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DOI：
10.1016/j.cell.2021.01.033
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发表时间：
2021-02-18
期刊：
影响因子：
64.5
通讯作者：
Baker LA
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Silvester E;Vollmer B;Pražák V;Vasishtan D;Machala EA;Whittle C;Black S;Bath J;Turberfield AJ;Grünewald K;Baker LA
电子冷冻断层扫描（cryoET）是一种电子冷冻显微镜（cryoEM）模式，通过揭示膜、病毒和细胞的天然分子细节，改变了我们对生物功能的理解。然而，由于样品拥挤和低信噪比，从冷冻ET断层图像中识别单个分子是具有挑战性的。在这里，我们提出了一个标签策略cryoET，精确地识别单个蛋白质复合物的断层图像，而不依赖于金属簇。我们的方法利用DNA折纸产生“分子路标”，目标分子的利益，在这里通过荧光融合蛋白，提供了一个平台，普遍适用于生物表面。我们证明了路标折纸标签（SPOTs）在体外的特异性，以及它们的适用性冷冻ET的膜囊泡，包膜病毒，和外部的完整的哺乳动物细胞。不对称DNA标志折纸标签（SPOT）精确定位蛋白SPOT在电子冷冻显微镜中识别特定蛋白SPOT具有高对比度的“标志”和功能化的“后”碱基用于靶向SPOT识别囊泡、病毒和细胞表面上的荧光融合蛋白大的折叠DNA结构，旨在识别细胞表面上的蛋白质，便于原位结构分析。
Electron cryotomography (cryoET), an electron cryomicroscopy (cryoEM) modality, has changed our understanding of biological function by revealing the native molecular details of membranes, viruses, and cells. However, identification of individual molecules within tomograms from cryoET is challenging because of sample crowding and low signal-to-noise ratios. Here, we present a tagging strategy for cryoET that precisely identifies individual protein complexes in tomograms without relying on metal clusters. Our method makes use of DNA origami to produce “molecular signposts” that target molecules of interest, here via fluorescent fusion proteins, providing a platform generally applicable to biological surfaces. We demonstrate the specificity of signpost origami tags (SPOTs) in vitro as well as their suitability for cryoET of membrane vesicles, enveloped viruses, and the exterior of intact mammalian cells. Asymmetric DNA signpost origami tags (SPOTs) precisely localize proteins SPOTs identify specific proteins in electron cryomicroscopy SPOTs have a high contrast “sign” and functionalized “post” base for targeting SPOTs recognize fluorescent fusion proteins on vesicles, viruses, and cell surfaces Large, folded DNA structures, designed to recognize proteins on cell surfaces, facilitate in situ structural analyses.
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DOI：
10.1007/s10969-006-9014-z
发表时间：
2006-12-01
期刊：
Journal of Structural and Functional Genomics
影响因子：
--
作者：
de Jong, Rob N.;Daniels, Mark A.;Folkers, Gert E.
通讯作者：
Folkers, Gert E.
影响因子：
7.7
作者：
Bykov YS;Schaffer M;Dodonova SO;Albert S;Plitzko JM;Baumeister W;Engel BD;Briggs JA
通讯作者：
Briggs JA
影响因子：
15
作者：
Ke, Yonggang;Douglas, Shawn M.;Liu, Minghui;Sharma, Jaswinder;Cheng, Anchi;Leung, Albert;Liu, Yan;Shih, William M.;Yan, Hao
通讯作者：
Yan, Hao
影响因子：
14.9
作者：
Douglas SM;Marblestone AH;Teerapittayanon S;Vazquez A;Church GM;Shih WM
通讯作者：
Shih WM
影响因子：
56.9
作者：
Geary, Cody;Rothemund, Paul W. K.;Andersen, Ebbe S.
通讯作者：
Andersen, Ebbe S.