Microchip-based structure determination of low-molecular weight proteins using cryo-electron microscopy.
Microchip-based structure determination of low-molecular weight proteins using cryo-electron microscopy.
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DOI：
10.1039/d1nr00388g
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发表时间：
2021-04-21
期刊：
影响因子：
6.7
通讯作者：
Kelly DF
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Casasanta MA ;Jonaid GM ;Kaylor L ;Luqiu WY ;Solares MJ ;Schroen ML ;Dearnaley WJ ;Wilson J ;Dukes MJ ;Kelly DF
近年来，由于其对大分子和材料的原始看法，对冷冻电子显微镜（EM）成像的兴趣急剧上升。随着仪器和计算算法的进步刺激了这一进展，人们重新关注解决与生物相关的挑战。在这里，我们贡献了一个基于微芯片的工具包，对低分子量蛋白质进行互补的结构和生化分析。作为模型系统，我们使用SARS-CoV-2核衣壳（N）蛋白（48 kDa），因为它的稳定性和在治疗开发中的重要作用。N蛋白单体的Cryo-EM结构揭示了一个灵活的N-末端“礼帽”基序和一个富含螺旋的C-末端结构域。为了补充我们的结构研究结果，我们设计了基于微芯片的免疫沉淀试验，发现了N蛋白上的第一个抗体结合位点。这些数据还促进了各种大流行和普通感冒相关冠状病毒蛋白的分子建模。这些见解可能会指导未来的大流行准备协议，通过免疫工程战略，以减轻病毒爆发。
Interest in cryo-Electron Microscopy (EM) imaging has skyrocketed in recent years due to its pristine views of macromolecules and materials. As advances in instrumentation and computing algorithms spurred this progress, there is renewed focus to address specimen-related challenges. Here we contribute a microchip-based toolkit to perform complementary structural and biochemical analysis on low-molecular weight proteins. As a model system, we used the SARS-CoV-2 nucleocapsid (N) protein (48 kDa) due to its stability and important role in therapeutic development. Cryo-EM structures of the N protein monomer revealed a flexible N-terminal “top hat” motif and a helical-rich C-terminal domain. To complement our structural findings, we engineered microchip-based immunoprecipitation assays that led to the discovery of the first antibody binding site on the N protein. The data also facilitated molecular modeling of a variety of pandemic and common cold-related coronavirus proteins. Such insights may guide future pandemic-preparedness protocols through immuno-engineering strategies to mitigate viral outbreaks.
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影响因子：
64.8
作者：
Nakane T;Kotecha A;Sente A;McMullan G;Masiulis S;Brown PMGE;Grigoras IT;Malinauskaite L;Malinauskas T;Miehling J;Uchański T;Yu L;Karia D;Pechnikova EV;de Jong E;Keizer J;Bischoff M;McCormack J;Tiemeijer P;Hardwick SW;Chirgadze DY;Murshudov G;Aricescu AR;Scheres SHW
通讯作者：
Scheres SHW
影响因子：
14.8
作者：
Kelley LA;Mezulis S;Yates CM;Wass MN;Sternberg MJ
通讯作者：
Sternberg MJ
DOI：
10.1016/j.bbapap.2013.03.003
发表时间：
2013-06
影响因子：
3.2
作者：
Chen, I. -Jung;Yuann, Jeu-Ming P.;Chang, Yu-Ming;Lin, Shing-Yen;Zhao, Jincun;Perlman, Stanley;Shen, Yo-Yu;Huang, Tai-Huang;Hou, Ming-Hon
通讯作者：
Hou, Ming-Hon
影响因子：
7.6
作者：
Chang CK;Hou MH;Chang CF;Hsiao CD;Huang TH
通讯作者：
Huang TH
影响因子：
56.9
作者：
Naydenova, Katerina;Jia, Peipei;Russo, Christopher J.
通讯作者：
Russo, Christopher J.