ベータバレル膜タンパク質の再デザイン

出典: BeansCM

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健康医療応用デバイス 応用分野 検査診断
健康医療応用デバイス 応用分野 その他(生命科学、基礎研究など)
健康医療応用デバイス 大きさ 細胞
健康医療応用デバイス 大きさ 分子
健康医療応用デバイス 原理 化学(電気化学、蛍光、pH)
健康医療応用デバイス デバイス カプセル内視鏡


概要

ベータ膜タンパク質であるバクテリアの外部膜タンパク質やポア形成毒素のような生物的ナノポアを改変し再デザインすることが現在盛んに行われている。

著者らはシングルチャネル電気レコーディングを用いて、ベータ膜タンパク質であるFhuAの改変により引き起こされるFhuAの性質の変化を調べている。

著者らはナノポアをふさいでいるドメインおよびループ構造を除去することにより、多くの電流が流れる改変FhuAタンパク質を作製した。

またPhuAタンパク質の精製方法の違いにより流れる電流量が異なることを見出した。

このことは精製方法の違いにより微妙にタンパク質の構造が異なることを示している。

結果

PhuAタンパク質においてナノポアの広さに関係あるドメイン(図1)を欠損させることにより電流がより多く流れるようになる。 また欠損させる場所等により電流量も変化する。

図1 PhuAタンパク質の構造 (A)リボン図 この研究で改変する領域 L3(青),L4(マゼンダ),L5(茶色),L11(緑),Cork(赤) (B)細胞外から見たPhuAタンパク質の構造 (C)細胞外から見たPhuAタンパク質の表面 (D)L3,L4,L5,L11,Cork領域を削除したPhuAタンパク質(FhuAΔC/Δ4Lタンパク質)の細胞外から見たリボン図 (E)細胞外から見たFhuAΔC/Δ4Lタンパク質の表面
図2 PhuAタンパク質wild typeおよびsingle deletion mutantのシングルチャネルレコーディング (A)wild type PhuA (B)FhuAΔ1–160 (C)FhuAΔ335–355
図3 FhuAΔ1–160/Δ335–355およびFhuAΔ1–160/Δ322–355のシングルチャネルレコーディング (A)FhuAΔ1–160/Δ335–355(B)FhuAΔ1–160/Δ322–355

文献情報,参考文献

Redesign of a Plugged β-Barrel Membrane Protein

Mohammad M. Mohammad, Khalil R. Howard, and Liviu Movileanu

J Biol Chem. 2011 286(10): 8000–8013

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