БИОХИМИЯ, 2009, том 74, вып. 7, с. 933–945
УДК 577.29
Липид-белковые нанодиски: возможность применения для ЯМР-исследований мембранных белков и мембраноактивных пептидов*
Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН
Поступила в редакцию 26.01.2009
После доработки 06.02.2009
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: нанодиски, аполипопротеины, липопротеиновые частицы высокой плотности, мембранные белки, мембраноактивные пептиды, мембраномоделирующие среды, спектроскопия ЯМР.
Аннотация
Показана возможность использования спектроскопии ЯМР высокого разрешения для исследования мембранных белков и мембраноактивных пептидов, встроенных в липид-белковые нанодиски (ЛБН). 15N-Меченные аналоги бактериального калиевого канала KcsA (Streptomyces lividans) и антибиотика антиамебина 1 (Аам-1, Emericellopsis minima) встроены в мембраны ЛБН различного состава. Формирование стабильных комплексов, демонстрирующих изотропное вращение в растворе, подтверждено методами гель-фильтрации и 31P-ЯМР-спектроскопии. Для KcsA в составе ЛБН на основе DMPC и для Аам-1 в составе ЛБН на основе DOPG, DLPC, DMPC и POPC измерены 1H-15N-корреляционные двумерные спектры и проведено их сравнение со спектрами в детергентсодержащих мицеллах и небольших бицеллах, традиционно используемых для ЯМР-исследований мембранных белков. В спектрах ЯМР, полученных в ЛБН, продемонстрирована сравнимая дисперсия сигналов и значительно бóльшая ширина линий 1HN. В спектрах Аам-1 в составе ЛБН, содержащих липиды на основе фосфатидилхолина, продемонстрировано значительное избирательное уширение сигналов, свидетельствующее о наличии обменного(ых) процесса(ов) между несколькими мембраносвязанными состояниями пептида. Эффективное время корреляции вращательных движений Аам-1 (~40 нс при 45°), рассчитанное из скоростей релаксации ядер 15N, свидетельствует о наличии дополнительных степеней свободы у пептида в составе комплекса с ЛБН.
Текст статьи
Сноски
* Первоначально английский вариант рукописи был опубликован на сайте «Biochemistry» (Moscow), Papers in Press, BM09-026, 03.05.2009.
** Адресат для корреспонденции и запросов оттисков.