Нано-диски SpyTag обеспечивают надежный анализ мембранных белков методом поверхностного плазмонного резонанса

Исследовательская группа под руководством Ван Цзюньфэна из Хэфэйского института физических наук Китайской академии наук разработала новый метод иммобилизации для анализа мембранных белков методом поверхностного плазмонного резонанса (SPR), эффективно решающий основные технические ограничения в этой области. Исследование опубликовано в Analytical Chemistry.

Мембранные белки составляют около трети человеческих белков и почти 60% мишеней для лекарств, играя ключевую роль в передаче сигналов и транспорте. Точное измерение их взаимодействий с лигандами имеет решающее значение для понимания функций и разработки лекарств.

Поверхностный плазмонный резонанс (SPR) — это стандартный безындикаторный метод, позволяющий проводить анализ кинетики связывания в реальном времени. Однако применение SPR к мембранным белкам затруднено из-за проблем со стабильной иммобилизацией при сохранении их нативной структуры и активности.

Для решения этой задачи команда объединила систему ковалентной конъюгации SpyCatcher-SpyTag с технологией нано-дисков на основе мембранного каркасного белка (MSP). Полученная стратегия проста, эффективна и обеспечивает стабильную иммобилизацию мембранных белков на сенсорных чипах. Метод включает создание химерного белка MSP-SpyTag для включения целевого мембранного белка в липидные нано-диски.

Полученные нано-диски несут метку SpyTag, что позволяет осуществлять высокоспецифичный и эффективный захват белками SpyCatcher, предварительно иммобилизованными на чипе CM5 с помощью стандартной аминосвязывающей химии. Этот метод обеспечивает надежную и стабильную иммобилизацию мембранных белков в почти нативной липидной среде.

Используя этот подход, команда провела SPR-анализ для трех репрезентативных типов взаимодействий мембранных белков: белок–липид, трансмембранный белок–антитело и трансмембранный белок–малая молекула. Метод последовательно генерировал высококачественные данные SPR, позволяя точно количественно определять кинетику связывания и аффинности.

Новый подход эффективно решает ключевые узкие места технологии SPR в исследованиях мембранных белков и имеет значительный потенциал для продвижения исследований мембранных белков и открытия лекарств.