南京航空航天大學團隊利用自主搭建的珀羅汀無細胞蛋白表達平臺,成功實現(xiàn)了分枝桿菌孔蛋白MspA的高效體外合成,并確認其八聚體錐形孔道結(jié)構(gòu)完整性與天然構(gòu)象高度一致。
突破技術壁壘,破解跨膜蛋白表達難題
MspA蛋白作為典型的八聚體跨膜通道蛋白,可以為多種氨基酸替代保留高水平表達和通道活性,是通過定點誘變進行工程設計的理想選擇,其錐形孔道結(jié)構(gòu)在材料和化學領域具有重要應用價值。傳統(tǒng)細胞表達系統(tǒng)因跨膜蛋白的疏水性及多亞基自組裝復雜性,常面臨表達效率低、構(gòu)象錯誤等問題,而珀羅汀自主研發(fā)的無細胞平臺成功實現(xiàn)MspA八聚體跨膜蛋白的成功表達。
結(jié)構(gòu)精準性獲驗證
該技術團隊對體外表達的蛋白進行結(jié)構(gòu)解析,結(jié)果顯示,體外表達的MspA蛋白呈現(xiàn)典型的八聚體對稱性,結(jié)構(gòu)域與天然蛋白誤差很小,關鍵功能位點均與文獻報道一致。
平臺技術賦能合成生物學創(chuàng)新
珀羅汀無細胞蛋白表達平臺的突破性進展,不僅為跨膜通道蛋白、離子轉(zhuǎn)運體等"難表達"膜蛋白提供了高效制備方案,更展現(xiàn)出在合成生物元件定制、人工細胞器構(gòu)建等領域的應用潛力。
來源南京航空航天大學團隊
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