Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

Il nuovo metodo contribuisce ad analizzare le proteine durante i trattamenti dinamici sulle membrane biologiche

Una grande proporzione di trattamenti biologicamente pertinenti ha luogo alle membrane. Lo studio della dinamica di questi trattamenti in tempo reale e senza disturbare il sistema biologico è ancora una sfida metodologica importante. Un gruppo piombo da PETRA Schwille, Direttore al Max Planck Institute della biochimica e Nikolas Hundt da Ludwig-Maximilians-Universität München ora ha messo a punto un nuovo metodo a questo fine: A tenere la carreggiata Massa Sensibile della particella (MSPT). Facendo uso di MSPT, i movimenti e le reazioni di diverse proteine adenoide sulle membrane biologiche possono essere determinati solamente dal loro Massachusetts.

I trattamenti cellulari sulle membrane sono spesso veloci e di breve durata. Le molecole montano brevemente, separano ancora, interagiscono con differenti partner e si muovono lungo o tramite la membrana. È quindi importante non solo studiare le istantanee statiche di questi trattamenti, ma anche capire la loro dinamica. Ma come può questo essere raggiunto metodicamente? Il PETRA Schwille dal Max Planck Institute della biochimica e Nikolas Hundt dall'università di Ludwig Maximilians insieme al loro gruppo hanno sviluppato alla la particella Massa Sensibile di metodo che tiene la carreggiata - MSPT, che concede analizzare le proteine durante i trattamenti dinamici sulle membrane.

Il punto di partenza per i biofisici era avanzamenti recenti in fotometria di massa, che potrebbe già essere usata per determinare la massa molecolare delle molecole adenoide in soluzione. Che cosa è nuovo circa MSPT è che la dinamica delle proteine membrana-associate può ora essere tenuta la carreggiata nel loro ambiente biologicamente plausibile. In questo trattamento, le diverse proteine sono identificate dalla loro massa molecolare senza l'esigenza del contrassegno.

Frederik Steiert, uno dei primi autori della pubblicazione, dice: “Possiamo ora tenere la carreggiata direttamente sulle membrane biologiche che diverse proteine di massa hanno, come si muovono e come interagiscono. Ciò permette che noi studiamo la dinamica dei sistemi biologici più nei particolari.„ Analizzare i trattamenti dinamici è particolarmente importante nella biologia che altrettanti trattamenti alla membrana sono transitori.

Determinazione di massa dallo scattering leggero

Che principi il nuovo metodo è basato sopra? Quando l'indicatore luminoso colpisce una particella, l'indicatore luminoso è sparso. L'intensità dell'indicatore luminoso sparso dipende dalla massa della particella. I video in cui le diverse proteine sulle membrane sono rese direttamente visibili sono registrati con un microscopio. Con l'aiuto del software di analisi, queste proteine possono essere tenute la carreggiata ed il loro segnale di scattering e così la loro massa, può essere risoluta. Ciò è corrente possibile per le proteine con un peso molecolare almeno del kDa 50, cioè per una grande parte di tutte le proteine conosciute. Un altro vantaggio di nuovo metodo di MSPT è che le proteine non devono essere contrassegnate. Il contrassegno può essere raggiunto, per esempio, fissando i tag fluorescenti alle molecole. Tuttavia, contrassegnare comporta il rischio che le proteine potrebbero essere alterate nella loro funzione o che i contrassegni fluorescenti potrebbero candeggiare durante l'esperimento. Usando MSPT, al contrario, i problemi metodologici che possono risultare dal contrassegno sono impediti.

Sistema della proteina di MinDE

Per dimostrare il potenziale del metodo per le domande biologiche, i biofisici hanno usato un sistema istituito dal laboratorio di Schwille: il sistema della proteina di MinDE dal batterio Escherichia coli (Escherichia coli). Le proteine della miniera e di mente sono comprese nella divisione cellulare di Escherichia coli.

Il metodo ci permette di caratterizzare i beni dei sistemi dinamici che non erano precedentemente misurabili. Ciò ha permesso che noi non solo verificassimo ha stabilito i risultati circa il sistema minimo, ma anche guadagnassimo le nuove comprensioni.„

Tamara Heermann, primo autore

Usando MSPT, il gruppo poteva indicare che i complessi delle proteine di mente sono più grandi di inizialmente ha pensato. Inoltre, gli esperimenti forniscono le prime comprensioni che la miniera può fungere da pezzo connettente per le proteine di mente e che può iniziare così la versione della membrana di più grandi complessi.

Come riportato nel nuovo documento, MSPT fornisce le comprensioni apprezzate per il delucidamento dei trattamenti dinamici alle membrane biologiche. Tuttavia, i ricercatori stanno lavorando continuamente a migliorare il metodo ancora ulteriore. In futuro, il metodo dovrebbe anche essere applicabile per le proteine integrali della membrana e dovrebbe permettere la rilevazione ancora di più piccole proteine.

Source:
Journal reference:

Heermann, T., et al. (2021) Mass-sensitive particle tracking to elucidate the membrane-associated MinDE reaction cycle. Nature Methods. doi.org/10.1038/s41592-021-01260-x.