膜蛋白研究策略及方法

来源: 上海雅吉生物科技有限公司   2021-4-6   访问量:403评论(0)

1.膜蛋白结构研究

生物学研究表明,蛋白质的结构决定其功能,膜蛋白也不例外,因此对于膜蛋白结构的研究一直以来也都是该领域的热点之一。上世纪80年代,世界上第一个膜蛋白三维结构——细菌光合作用中心晶体结构被公布。至今,随着生物技术的进步,膜蛋白结构生物学也在不断发展。

世界上第一个膜蛋白三维结构图


现今,膜蛋白结构研究的三大主要技术分别是:X-射线晶体衍射、生物冷冻电镜和核磁共振技术。各种技术各有所长,适合于不同的膜蛋白或者不同的实验需求,也常常将几种技术相结合,以发挥各自优势互补,对膜蛋白的结构进行解析。

蛋白质的折叠加工形成立体结构,通过对膜蛋白样品的晶体形成进行三维重构,从而解析膜蛋白的三维结构。膜蛋白的结晶方法也有多种,主要分为传统方法和脂相结晶法。都是先将纯化后的膜蛋白从去污剂复合物中置换到脂环境中,然后进行结晶,其主要区别在于传统结晶法相对于脂相结晶法,对去污剂有更大的依赖性。有时也可借鉴于可溶性蛋白的结晶方法,如抗体片段的方法也被多次用于促进膜蛋白结晶。


2.膜蛋白功能研究

膜蛋白具有广泛多样的功能, 是生物体所必须的蛋白质。如一些膜蛋白作为载体和通道,运输不同离子、分子或其它蛋白质;一些膜蛋白则充当受体的角色,将环境中信息传递至细胞内,使细胞以适应外环境;还有一些膜蛋白做为骨架蛋白提供锚定和维持细胞形态等等作用。不同类型的膜蛋白各按其所行使着各自的功能,保证了生物体正常发育生长。这也是研究膜蛋白功能的生物学意义。

■转运膜蛋白研究

蛋白质相互作用的验证是对膜蛋白转运研究的主要方式,将蛋白从胞外转运到胞内或者将胞内蛋白转运到质膜上,很大程度上与膜蛋白本身的靶向修饰以及各种适配蛋白间的相互作用有关。

▶Co-IP

Co-IP是研究蛋白质互作的传统经典实验方法,要求已知蛋白质属性以孵育特异性抗体检测。优宁维为您提供专业的Co-IP试剂盒,帮助您获得准确可信的实验结果。

▶Immunome蛋白质芯片

Sengenics—Immunome蛋白质芯片技术,可应用于自身抗体研究、预测毒理学和蛋白质相互作用。正确折叠和自然立体构象对于蛋白质功能的发挥有着非常重要的影响,而Immunome蛋白质芯片中的每一个蛋白质都是通过生物素羟基载体蛋白(BCCP)折叠标准在框架结构内复制,只有折叠正确的蛋白质才会被生物素化,并固定在芯片中。

蛋白质芯片技术给蛋白质组学的研究带来新的思路,可以高通量地分析蛋白质功能和相互作用,此技术具有快速、操作简便、样品用量少等优势,并且芯片上的膜蛋白保持了跨膜结构的完整性与生物功能,可得出更加准确的相互作用结果。优宁维为您带来独家Sengenics蛋白芯片技术,助力于膜蛋白的功能研究。

▶HTRF®

传统的荧光共振能量转移技术也是研究分子之间相互作用的常用方法之一。通过对TR-FRET技术进一步改良的HTRF®技术,具有更高的灵敏度和稳定性,应用范围广泛。

HTRF®技术应用于膜蛋白研究领域,如G蛋白偶联受体的研究、相互作用的分析等。主要原理是通过测定一定条件下的细胞内cAMP浓度便能推断出GPCR与G蛋白是否结合。或者通过测定细胞内IP1的浓度推断Gq蛋白是否与GPCR相结合,从而研究膜蛋白之间相互作用,探讨其功能作用。

■离子通道膜蛋白研究

膜蛋白在神经信号传导过程中也发挥了重要的作用,当配体分子与膜蛋白感受器结合以后,会激发一系列反应,最终把化学信号转换成电信号,传递给神经系统,最后做出相应指令。

■受体类膜蛋白与信号传导

受体蛋白也是膜蛋白的重要类型之一,通过配体与受体膜蛋白的作用,可激发或者抑制某些胞内信号通路,从而参与影响细胞乃至生物体的生理功能和一些病理进程。因此这些受体类膜蛋白往往具有重要的生理和药理功能,是重要的药物作用靶标,研究这些重要受体的生物学和药理学功能,也是创新药物研发的重要基础。

研究受体类膜蛋白相关功能,可以通过激动剂/抑制剂人为调节某些受体的活性,或通过RNAi或基因编辑技术直接对受体类膜蛋白进行表达水平的调整,然后对多种关键信号通路分子或细胞分泌因子进行检测,从而研究和推测膜蛋白的功能作用。优宁维为您提供多种实验方案,助力于膜蛋白功能研究。

此类研究的对象主要为细胞及模式动物,样品质量的保证是后续实验成功的基础。针对细胞培养,优宁维为您提供整体的相关产品试剂及耗材。

▶细胞培养

对受体类膜蛋白的活性或表达调控,优宁维为您提供多种方案处理样品实验组,例如多种受体蛋白的的激动剂及抑制剂;以及siRNA转染及CRISPR/Cas9质粒等产品,助力您研究膜蛋白在生物体中的功能。

▶蛋白受体激动剂/抑制剂

▶siRNA转染


调控相应受体膜蛋白的活性或表达量后,对细胞乃至动物体产生哪些影响,需要我们通过实验进一步检测研究。信号转导通路分子的检测是探讨受体膜蛋白对胞内生理或病理进程的重要检测指标。优宁维为您提供CST专业信号通路抗体,帮助您分析研究信号通路关键分子的表达情况,进而探讨膜蛋白的功能作用。

▶信号通路抗体

细胞因子(cytokine)是由细胞分泌的具有生物活性的小分子蛋白物质,在免疫调节、炎症应答、肿瘤转移等生理和病理过程中起重要作用,细胞因子的表达改变也可能是膜蛋白活性及表达改变的影响现象之一。因此,对细胞上清液、血清、血浆、组织液等样本中的细胞因子水平进行检测,也是研究膜蛋白功能的重要手段之一。优宁维为您提供多种单/多因子检测技术与产品,助力细胞因子表达检测。

基于流式平台CBA

CBA(Cytometric Bead Array),即微量样本多指标流式蛋白定量技术是一个基于流式细胞检测系统的多重蛋白定量检测方法,它能够同时对单个样品中的多个指标进行检测。

▪基于luminex平台的xMAP技术

应用荧光编码微球带有针对不同目标分子的特异性抗体,不同的微球在一定程度上可以自由组合,这样在一次实验中可以同时完成多个目标分子的分析。

▪基于MSD平台 的电化学发光超敏多因子检测技术

MSD电化学发光技术主要基于超敏多因子电化学发光分析仪MESO Sector 600或Quickplex SQ 120。通过点阵技术,在96孔石墨电极板里可 实现10个指标每孔的检测。也可在24孔板里 定制实现100指标/孔的筛选检测。

▪R&D金标准ELISA技术

传统的夹心法ELISA产品,用于细胞因子检测,有灵敏度高,指标覆盖广,检测结果可靠等优势。、

■检测功能

多种生物指标可衡量生物的生长发育状态,在膜蛋白功能实验中,也可以通过不同的技术检测手段检测处理过后的细胞的生理变化,从而分析膜蛋白的功能。MTT法(MTT比色法)是一种检测细胞存活和生长的方法,广泛用于一些生物活性因子的活性检测、大规模的抗肿瘤药物筛选、细胞毒性试验等,具有灵敏度高、经济适用等特点。

▶MTT法



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