Um Sistema de Bicamada Lipídica Suportado por Nanobar para o Estudo de Proteínas de Detecção de Curvatura de Membrana in vitro

Xinwen Miao; Jiawei Wu; Wenting Zhao

doi:10.3791/64340

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Artigo de método

Um Sistema de Bicamada Lipídica Suportado por Nanobar para o Estudo de Proteínas de Detecção de Curvatura de Membrana in vitro

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DOI:

10.3791/64340

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30 de novembro de 2022

Xinwen Miao^*¹ , Jiawei Wu^*¹^,² , Wenting Zhao¹^,³

¹School of Chemistry, Chemical Engineering, and Biotechnology, Nanyang Technological University, ²State Key Laboratory Breeding Base of Green Chemistry Synthesis Technology, College of Chemical Engineering, Zhejiang University of Technology, ³Institute for Digital Molecular Analytics and Science, Nanyang Technological University

^* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Aqui, um sistema de bicamada lipídica suportado por nanobar é desenvolvido para fornecer uma membrana sintética com uma curvatura definida que permite a caracterização de proteínas com capacidade de detecção de curvatura in vitro.

Resumo

A curvatura da membrana desempenha papéis importantes em vários processos essenciais das células, como migração celular, divisão celular e tráfico de vesículas. Não é apenas gerado passivamente por atividades celulares, mas também regula ativamente as interações proteicas e está envolvido em muitas sinalizações intracelulares. Assim, é de grande valor examinar o papel da curvatura da membrana na regulação da distribuição e dinâmica de proteínas e lipídios. Recentemente, muitas técnicas foram desenvolvidas para estudar a relação entre a membrana curva e a proteína in vitro. Em comparação com as técnicas tradicionais, a recém-desenvolvida bicamada lipídica suportada por nanobarras (SLB) oferece alto rendimento e melhor precisão na geração de curvatura de membrana, formando uma bicamada lipídica contínua em matrizes padronizadas de nanobarras com uma curvatura de membrana pré-definida e controle plano local. Tanto a fluidez lipídica quanto a sensibilidade proteica a membranas curvas podem ser quantitativamente caracterizadas usando microscopia de fluorescência. Aqui, um procedimento detalhado sobre como formar um SLB em superfícies de vidro fabricadas contendo matrizes de nanobarras e a caracterização de proteínas sensíveis à curvatura em tal SLB são introduzidos. Além disso, os protocolos para reutilização de nanochips e processamento de imagens são cobertos. Além do nanobar-SLB, este protocolo é prontamente aplicável a todos os tipos de chips de vidro nanoestruturados para estudos de detecção de curvatura.

Introdução

A curvatura da membrana é um parâmetro físico crítico de uma célula que ocorre em uma variedade de processos celulares, como morfogênese, divisão celular e migração celular¹. É amplamente reconhecido agora que a curvatura da membrana está além de um simples resultado de eventos celulares; em vez disso, emergiu como um regulador eficaz das interações proteicas e da sinalização intracelular. Por exemplo, várias proteínas envolvidas na endocitose mediada por clatrina se ligam preferencialmente à membrana curva, resultando na formação de um hotspot para endocitose². Existem muitas causas diferentes de deformação da membrana,....