膜支架蛋白 （MSP） 纳米盘
msp纳米盘通过膜支架蛋白（msp）结合在一起。msp 可以是载脂蛋白 （apo） a-i 的截短形式，其包裹在脂质双层的贴片上以形成圆盘状颗粒或纳米盘 （5）。msp提供面向脂质疏水尾部的疏水表面，以及外部的亲水表面。这种设置使纳米盘高度溶于水溶液。一旦组装成纳米盘，膜蛋白可以在没有去垢剂的情况下保存在溶液中（5）。大小：msp 纳米盘的尺寸范围在 7 - 17 nm 之间。它由使用的膜支架蛋白决定。表2描述了cube biotech提供的膜支架蛋白以及它导致哪些纳米盘尺寸。相同msp蛋白的msp纳米盘尺寸均匀，直径仅相差+/- 1nm。这非常适合冷冻电镜研究。msp纳米盘的其他优点与其他膜蛋白增溶和重构系统相比，msp纳米盘具有许多优势，特别是在配体结合研究、构象动力学分析和蛋白质相互作用研究方面（6）。纳米盘可用于在类似于天然膜的人工环境中重建膜蛋白，例如gpcr或转运蛋白。
这些纳米盘稳定的蛋白质可以通过标准色谱程序直接纯化。所得的纯化膜蛋白-纳米盘复合物可用于需要接触蛋白质的生理细胞内和细胞外表面的应用，从而允许不受限制地接触拮抗剂、激动剂、g 蛋白和其他相互作用伙伴 （7）。
a：结合纳米盘和无细胞表达系统从表达质粒开始，膜蛋白可以在无细胞系统中产生。预组装的纳米盘以整合新生膜蛋白的混合物提供（8）。不需要添加洗涤剂，从而最大限度地减少了可能的伪影。或者，可以包括生物素化或同位素标记等修饰。
b：洗涤剂溶解蛋白的两步重构从合适的洗涤剂中的纯化膜蛋白开始，加入膜支架蛋白和磷脂。含有膜蛋白的纳米盘自发形成，并且可以通过亲和或体积排阻色谱纯化（6，7）。
c：从膜直接溶解从表达目标蛋白质的膜开始，加入去垢剂和膜支架蛋白。膜磷脂、膜蛋白和 msp 组装形成纳米盘复合物 （5）。在这里，获得了代表膜蛋白群的纳米盘复合物的混合物，可用于蛋白质组学研究。如果需要，可以通过亲和色谱纯化单个膜蛋白-纳米盘复合物。与方法b相比，接触洗涤剂的时间明显缩短（数小时与数天）。
磷脂的选择 - 适当蛋白质活性的关键如前所述，msp纳米盘的磷脂组成是人造的。这意味着必须事先确定应该构成目标膜蛋白的人工膜环境的使用的磷脂。但是有很多磷脂可供选择，那么选择哪一种呢？当面对这个问题时，请参阅我们常用的msp纳米盘磷脂列表。
这种选择，还有许多其他磷脂已经成功地单独或组合使用（8，25）。脂质的选择已被证明对蛋白质活性至关重要（8），例如在脂质促进蛋白质寡聚的情况下（25）。使用组装的纳米盘进行无细胞表达是筛选各种脂质和脂质混合物对蛋白质影响的快速简便方法。当蛋白质直接从膜级分溶解时，内源性磷脂被携带并掺入纳米盘复合物中，这可能会增强蛋白质活性。
msp纳米盘在科学中的应用示例msp nanodiscs首先由sligar和同事描述（3，4）。它们为稳定膜蛋白提供了合适的环境，以研究配体、激动剂或拮抗剂通过 nmr 和 spr 等方法结合 （9，10）。纳米盘被证明可以提高冷冻电镜中跨越膜的蛋白质区域的分辨率 （22，26）。膜支架蛋白可以用组氨酸标记，以促进蛋白质-纳米盘复合物的纯化、检测和固定化。其他纳米盘应用包括共振拉曼（11），maldi（13），非共价质谱（25），蛋白质活化研究（14），时间分辨荧光光谱（15）和蛋白质结晶（24）。重组成纳米盘的抗原已被用于提高小鼠的免疫原性反应，显示出它们用作疫苗的潜力（16）。 此外，整个膜蛋白质组大肠杆菌被重组成纳米盘，从而产生可溶的膜蛋白库（15）。在纳米盘中重组的蛋白质可以转移到双细胞以提高nmr分辨率（23）。即使是可溶的脂质相互作用蛋白质也在纳米盘的帮助下进行分析（20）。表3列出了纳米盘应用的示例。
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这些纳米盘稳定的蛋白质可以通过标准色谱程序直接纯化。所得的纯化膜蛋白-纳米盘复合物可用于需要接触蛋白质的生理细胞内和细胞外表面的应用，从而允许不受限制地接触拮抗剂、激动剂、g 蛋白和其他相互作用伙伴 （7）。
a：结合纳米盘和无细胞表达系统从表达质粒开始，膜蛋白可以在无细胞系统中产生。预组装的纳米盘以整合新生膜蛋白的混合物提供（8）。不需要添加洗涤剂，从而最大限度地减少了可能的伪影。或者，可以包括生物素化或同位素标记等修饰。
b：洗涤剂溶解蛋白的两步重构从合适的洗涤剂中的纯化膜蛋白开始，加入膜支架蛋白和磷脂。含有膜蛋白的纳米盘自发形成，并且可以通过亲和或体积排阻色谱纯化（6，7）。
c：从膜直接溶解从表达目标蛋白质的膜开始，加入去垢剂和膜支架蛋白。膜磷脂、膜蛋白和 msp 组装形成纳米盘复合物 （5）。在这里，获得了代表膜蛋白群的纳米盘复合物的混合物，可用于蛋白质组学研究。如果需要，可以通过亲和色谱纯化单个膜蛋白-纳米盘复合物。与方法b相比，接触洗涤剂的时间明显缩短（数小时与数天）。
磷脂的选择 - 适当蛋白质活性的关键如前所述，msp纳米盘的磷脂组成是人造的。这意味着必须事先确定应该构成目标膜蛋白的人工膜环境的使用的磷脂。但是有很多磷脂可供选择，那么选择哪一种呢？当面对这个问题时，请参阅我们常用的msp纳米盘磷脂列表。
这种选择，还有许多其他磷脂已经成功地单独或组合使用（8，25）。脂质的选择已被证明对蛋白质活性至关重要（8），例如在脂质促进蛋白质寡聚的情况下（25）。使用组装的纳米盘进行无细胞表达是筛选各种脂质和脂质混合物对蛋白质影响的快速简便方法。当蛋白质直接从膜级分溶解时，内源性磷脂被携带并掺入纳米盘复合物中，这可能会增强蛋白质活性。
msp纳米盘在科学中的应用示例msp nanodiscs首先由sligar和同事描述（3，4）。它们为稳定膜蛋白提供了合适的环境，以研究配体、激动剂或拮抗剂通过 nmr 和 spr 等方法结合 （9，10）。纳米盘被证明可以提高冷冻电镜中跨越膜的蛋白质区域的分辨率 （22，26）。膜支架蛋白可以用组氨酸标记，以促进蛋白质-纳米盘复合物的纯化、检测和固定化。其他纳米盘应用包括共振拉曼（11），maldi（13），非共价质谱（25），蛋白质活化研究（14），时间分辨荧光光谱（15）和蛋白质结晶（24）。重组成纳米盘的抗原已被用于提高小鼠的免疫原性反应，显示出它们用作疫苗的潜力（16）。 此外，整个膜蛋白质组大肠杆菌被重组成纳米盘，从而产生可溶的膜蛋白库（15）。在纳米盘中重组的蛋白质可以转移到双细胞以提高nmr分辨率（23）。即使是可溶的脂质相互作用蛋白质也在纳米盘的帮助下进行分析（20）。表3列出了纳米盘应用的示例。
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