Новый метод бесклеточной кристаллизации белков для прогресса в структурной биологии
Ученые из Токийского технологического института разработали метод бесклеточной кристаллизации белков (CFPC), который включает прямую кристаллизацию белка. Эта техника позволит анализировать нестабильные белки, которые невозможно было изучить с помощью обычных методов, что расширит наши знания о клеточных процессах.
Проблема существующих методов
Микроскопические белковые кристаллы в живых клетках играют ключевую роль в таких процессах, как активация иммунной системы. Метод кристаллизации белков в клетке (ICPC) позволяет наблюдать кристаллы непосредственно в живых клетках, но полученные кристаллы часто не обладают необходимыми для анализа размером и качеством.
Суть нового метода
CFPC — это гибридный метод, сочетающий подходы in vitro кристаллизации и ICPC. Он позволяет быстро и напрямую формировать белковые кристаллы без сложных процессов кристаллизации и очистки.
Эксперимент и результаты
Исследователи использовали набор для синтеза белка из зародышей пшеницы для получения мономера полигедрина — вирусного белка, продуцируемого в клетках насекомых при инфекции циповирусом. Кристаллизация этого белка по методу CFPC привела к образованию наноразмерных кристаллов полигедры (PhCs) всего за 6 часов, используя всего 20 микролитров реакционной смеси.
- Сканирующая электронная микроскопия показала высокую чистоту кристаллов PhCs.
- Структура PhCs была определена с разрешением 1.95 Å.
- Также была впервые определена структура кристаллического включения белка A (CipA) с высоким разрешением 2.11 Å.
Значение работы
Этот метод открывает возможности для анализа нестабильных и низкоэкспрессируемых белков. Как отмечает профессор Такафуми Уэно: «Высококачественные белковые кристаллы, полученные нашим методом, расширят горизонты определения структур и дадут нам полезные и беспрецедентные представления о сложной среде живых клеток».