A modular platform for one-step assembly of multi-component membrane systems by fusion of charged proteoliposomes.
A modular platform for one-step assembly of multi-component membrane systems by fusion of charged proteoliposomes.
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DOI：
10.1038/ncomms13025
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发表时间：
2016-10-06
影响因子：
16.6
通讯作者：
Berry, Richard M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ishmukhametov, Robert R.;Russell, Aidan N.;Berry, Richard M.
合成生物学的一个重要目标是组装仿生细胞样结构，它将多种生物成分结合到合成脂泡中。一个关键的限制组装步骤是将膜蛋白结合到小泡的脂双层中。在这里，我们提出了一种简单的方法，在5 分钟内将膜蛋白输送到脂质双层中。融合蛋白脂质体含有带电的脂类和膜蛋白，与相反的带电荷的双层融合，不需要洗涤剂或融合促进蛋白，并将大的、脆弱的膜蛋白复合体运送到目标双层。我们证明了我们的方法的可行性，通过组装一个能够合成三磷酸腺苷的最小电子传递链，结合大肠杆菌F1Fo三磷酸腺苷合成酶和初级质子泵bo3-氧化酶，合成尺寸从100 nm到∼10 μm的合成脂泡，这为多组膜蛋白复合体结合成类细胞人工结构提供了平台。在仿生细胞状结构的制造中，将多种生物成分组装成合成脂泡是一个限制步骤。在这里，作者使用相反电荷的融合蛋白脂质体快速组装由F1F0三磷酸腺苷合成酶和质子泵bo3-氧化酶组成的最小电子传输链。
An important goal in synthetic biology is the assembly of biomimetic cell-like structures, which combine multiple biological components in synthetic lipid vesicles. A key limiting assembly step is the incorporation of membrane proteins into the lipid bilayer of the vesicles. Here we present a simple method for delivery of membrane proteins into a lipid bilayer within 5 min. Fusogenic proteoliposomes, containing charged lipids and membrane proteins, fuse with oppositely charged bilayers, with no requirement for detergent or fusion-promoting proteins, and deliver large, fragile membrane protein complexes into the target bilayers. We demonstrate the feasibility of our method by assembling a minimal electron transport chain capable of adenosine triphosphate (ATP) synthesis, combining Escherichia coli F1Fo ATP-synthase and the primary proton pump bo3-oxidase, into synthetic lipid vesicles with sizes ranging from 100 nm to ∼10 μm. This provides a platform for the combination of multiple sets of membrane protein complexes into cell-like artificial structures. Assembling multiple biological components into synthetic lipid vesicles is a limiting step in the manufacture of biomimetic cell-like structures. Here the authors use fusogenic proteoliposomes of opposite charge for fast assembly of a minimal electron transport chain consisting of F1F0 ATP-synthase and the proton pump bo3-oxidase.
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影响因子：
--
作者：
Bayley H;Cronin B;Heron A;Holden MA;Hwang WL;Syeda R;Thompson J;Wallace M
通讯作者：
Wallace M
影响因子：
38.3
作者：
Christensen, Sune M.;Bolinger, Pierre-Yves;Stamou, Dimitrios
通讯作者：
Stamou, Dimitrios
影响因子：
3.2
作者：
Hansen, Jesper S.;Vararattanavech, Ardcharaporn;Helix-Nielsen, Claus
通讯作者：
Helix-Nielsen, Claus
DOI：
10.1126/science.1224492
发表时间：
2012-09-14
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Gao Y;Zorman S;Gundersen G;Xi Z;Ma L;Sirinakis G;Rothman JE;Zhang Y
通讯作者：
Zhang Y
影响因子：
14.8
作者：
Bujara, Matthias;Schuemperli, Michael;Panke, Sven
通讯作者：
Panke, Sven