Cycloalkane-modified amphiphilic polymers provide direct extraction of membrane proteins for CryoEM analysis.
Cycloalkane-modified amphiphilic polymers provide direct extraction of membrane proteins for CryoEM analysis.
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DOI：
10.1038/s42003-021-02834-3
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发表时间：
2021-11-25
影响因子：
5.9
通讯作者：
Muench SP
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Higgins AJ;Flynn AJ;Marconnet A;Musgrove LJ;Postis VLG;Lippiat JD;Chung CW;Ceska T;Zoonens M;Sobott F;Muench SP
膜蛋白对于细胞生长、信号传导和稳态是必不可少的，构成了大部分治疗靶点。然而，增溶剂从膜中提取它们的必要性在它们的结构和功能研究中产生了挑战。虽然两亲分子对于单粒子电子冷冻显微镜（cryoEM）和质谱分析非常有效，但它们在交换到两亲分子环境中之前依赖于初始去污剂提取。因此，规避这一先决条件将是一个很大的优势。在这里，我们使用一种替代类型的两亲分子：环烷改性的两亲聚合物（CyclAPol）直接从膜中提取大肠杆菌AcrB，并证明该蛋白质可以在一步纯化中分离，所得的cryoEM结构实现3.2 μ m分辨率。总之，这项工作表明，环烷烃类分子提供了一个强大的方法，膜蛋白的研究，允许本地提取和高分辨率的结构测定cryoEM。Higgins等人提出了一种环烷改性的两亲聚合物，可以直接提取膜蛋白用于Cryo-EM分析。他们通过单粒子cryo-EM将AcrB的结构提取和解析到3.2 μ m的高分辨率，显示了其实用性。
Membrane proteins are essential for cellular growth, signalling and homeostasis, making up a large proportion of therapeutic targets. However, the necessity for a solubilising agent to extract them from the membrane creates challenges in their structural and functional study. Although amphipols have been very effective for single-particle electron cryo-microscopy (cryoEM) and mass spectrometry, they rely on initial detergent extraction before exchange into the amphipol environment. Therefore, circumventing this pre-requirement would be a big advantage. Here we use an alternative type of amphipol: a cycloalkane-modified amphiphile polymer (CyclAPol) to extract Escherichia coli AcrB directly from the membrane and demonstrate that the protein can be isolated in a one-step purification with the resultant cryoEM structure achieving 3.2 Å resolution. Together this work shows that cycloalkane amphipols provide a powerful approach for the study of membrane proteins, allowing native extraction and high-resolution structure determination by cryoEM. Higgins et al. present a cycloalkane-modified amphiphilic polymer that can provide direct extraction of membrane proteins for Cryo-EM analysis. They show its utility by extracting and solving the structure of AcrB to a high resolution of 3.2 Å by single particle cryo-EM.
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DOI：
10.1016/j.bbamem.2016.02.037
发表时间：
2016-10
期刊：
Biochimica et biophysica acta
影响因子：
--
作者：
Hedger G;Sansom MSP
通讯作者：
Sansom MSP
影响因子：
62.1
作者：
Chipot C;Dehez F;Schnell JR;Zitzmann N;Pebay-Peyroula E;Catoire LJ;Miroux B;Kunji ERS;Veglia G;Cross TA;Schanda P
通讯作者：
Schanda P
影响因子：
5.7
作者：
Du, Dijun;Neuberger, Arthur;Luisi, Ben F.
通讯作者：
Luisi, Ben F.
影响因子：
4.5
作者：
Johnson, Rachel M.;Fais, Chiara;Bavro, Vassiliy N.
通讯作者：
Bavro, Vassiliy N.
影响因子：
4.8
作者：
Le Bon, Christel;Marconnet, Anais;Zoonens, Manuela
通讯作者：
Zoonens, Manuela