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用于核磁共振研究的淀粉样前体蛋白跨膜区域的表达、纯化和胶束重构

Expression,purification and micelle reconstruction of the transmembrane domain of the human amyloid precursor protein for NMR studies

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淀粉样前体蛋白(amyloid precursor protein,APP)被多次酶切后生成β-淀粉样蛋白(amyloid-β peptide,Aβ),其聚合物的毒性作用会引发阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD).其中,APP 蛋白的跨膜区域(transmembrane domain of amyloid precursor protein,APPTM)与 γ-分泌酶的非特异性切割作用是生成Aβ的关键步骤,在生理条件下重构APPTM对于探究其与γ-分泌酶的相互作用以及AD药物研发具有重要作用.然而,现有的重组APPTM制备方法存在制备效率和产量低等缺点,限制了 APPTM的稳定大规模制备.本研究以大肠杆菌(Escherichia coli)为宿主,使用pMM-LR6载体对APPTM进行融合表达.包涵体蛋白经盐酸胍提取后,依次使用Ni-NTA亲和层析、溴化氰切割融合标签和反相高效液相色谱(reverse phase high performance liquid chromatography,RP-HPLC),得到了高纯度和高产量的同位素标记的APPTM.进一步将APPTM重构到十二烷基磷酰胆碱(dodecylphosphocholine,DPC)胶束环境中,采集得到了均一、高质量的15N-1H异核单量子关系(heteronuclear singular quantum correlation,HSQC)二维谱.本研究成功建立了 一种高效且可靠的用于表达、纯化和体外重构APPTM的方法,为后续在更天然的模拟膜环境,如脂碟(bicelle)和纳米碟(nanodisc)中探究APPTM及其复合物的结构和功能奠定了良好的基础.

孙晓宇、赵雪琛、陈文

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华南理工大学食品科学与工程学院,广东广州510641

杭州悦泰健康科技有限公司,浙江杭州310059

阿尔茨海默病 淀粉样前体蛋白 跨膜区域 膜蛋白 液相核磁共振技术 表面活性剂胶束

国家"海外高层次引进人才"青年项目杭州悦泰健康科技有限公司横向课题

A4220040D8221600

2023

10.13345/j.cjb.220786

生物工程学报
中国科学院微生物研究所 中国微生物学会

生物工程学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.641
ISSN：1000-3061
年,卷(期)：2023.39(4)
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