• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

用于生物物理研究的高度氘代蛋白制备的简单方案。

A simple protocol for the production of highly deuterated proteins for biophysical studies.

机构信息

Center for Structural Biology, Center for Cancer Research, National Cancer Institute, Frederick, Maryland, USA.

出版信息

J Biol Chem. 2022 Aug;298(8):102253. doi: 10.1016/j.jbc.2022.102253. Epub 2022 Jul 12.

DOI:10.1016/j.jbc.2022.102253
PMID:35835218
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9386462/
Abstract

Highly deuterated protein samples expand the biophysics and biological tool kit by providing, among other qualities, contrast matching in neutron diffraction experiments and reduction of dipolar spin interactions from normally protonated proteins in magnetic resonance studies, impacting both electron paramagnetic resonance and NMR spectroscopy. In NMR applications, deuteration is often combined with other isotopic labeling patterns to expand the range of conventional NMR spectroscopy research in both solution and solid-state conditions. However, preparation of deuterated proteins is challenging. We present here a simple, effective, and user-friendly protocol to produce highly deuterated proteins in Escherichia coli cells. The protocol utilizes the common shaker flask growth method and the well-known pET system (which provides expression control via the T7 promotor) for large-scale recombinant protein expression. One liter expression typically yields 5 to 50 mg of highly deuterated protein. Our data demonstrate that the optimized procedure produces a comparable quantity of protein in deuterium (HO) oxide M9 medium compared with that in HO M9 medium. The protocol will enable a broader utilization of deuterated proteins in a number of biophysical techniques.

摘要

高度氘代的蛋白质样品通过提供在中子衍射实验中的对比匹配以及减少磁共振研究中通常质子化的蛋白质中的偶极自旋相互作用等特性,扩展了生物物理和生物工具包,这对电子顺磁共振和 NMR 光谱学都有影响。在 NMR 应用中,氘代通常与其他同位素标记模式结合使用,以扩展在溶液和固态条件下的常规 NMR 光谱学研究范围。然而,制备氘代蛋白质具有挑战性。我们在这里提出了一种简单、有效且用户友好的方案,用于在大肠杆菌细胞中生产高度氘代的蛋白质。该方案利用常见的摇瓶生长方法和众所周知的 pET 系统(通过 T7 启动子提供表达控制)进行大规模重组蛋白表达。一升表达通常可产生 5 至 50 毫克的高度氘代蛋白质。我们的数据表明,与在 H218O M9 培养基中相比,优化后的程序在 D2O M9 培养基中产生了相当数量的蛋白质。该方案将使氘代蛋白质在许多生物物理技术中的更广泛应用成为可能。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e533/9386462/994e53846226/gr3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e533/9386462/942dfa128660/gr1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e533/9386462/9770c5a54566/gr2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e533/9386462/994e53846226/gr3.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e533/9386462/942dfa128660/gr1.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e533/9386462/9770c5a54566/gr2.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/e533/9386462/994e53846226/gr3.jpg

相似文献

1
A simple protocol for the production of highly deuterated proteins for biophysical studies.用于生物物理研究的高度氘代蛋白制备的简单方案。
J Biol Chem. 2022 Aug;298(8):102253. doi: 10.1016/j.jbc.2022.102253. Epub 2022 Jul 12.
2
Evolving Host Strains for Efficient Deuterium Labeling of Recombinant Proteins Using Sodium Pyruvate-.利用丙酮酸钠对重组蛋白进行高效氘标记时,宿主菌株的演变。
Int J Mol Sci. 2021 Sep 7;22(18):9678. doi: 10.3390/ijms22189678.
3
Erratum: Neutron Spin Echo Spectroscopy as a Unique Probe for Lipid Membrane Dynamics and Membrane-Protein Interactions.勘误:中子自旋回波光谱法作为脂质膜动力学和膜-蛋白相互作用的独特探针。
J Vis Exp. 2021 Aug 6(174). doi: 10.3791/6475.
4
Improving yields of deuterated, methyl labeled protein by growing in HO.通过在重水(D₂O)中培养提高氘代、甲基标记蛋白质的产量。 (备注:原文中“HO”推测应为“D₂O”,不然逻辑不符,此为补充完整准确意思后的翻译)
J Biomol NMR. 2018 Aug;71(4):263-273. doi: 10.1007/s10858-018-0200-7. Epub 2018 Aug 2.
5
Matchout deuterium labelling of proteins for small-angle neutron scattering studies using prokaryotic and eukaryotic expression systems and high cell-density cultures.利用原核和真核表达系统以及高细胞密度培养进行用于小角中子散射研究的蛋白质氘代匹配。
Eur Biophys J. 2017 Jul;46(5):425-432. doi: 10.1007/s00249-016-1186-2. Epub 2016 Nov 14.
6
Enhancing protein perdeuteration by experimental evolution of Escherichia coli K-12 for rapid growth in deuterium-based media.通过对大肠杆菌 K-12 的实验进化来增强蛋白质去氘化,以在基于氘的培养基中快速生长。
Protein Sci. 2021 Dec;30(12):2457-2473. doi: 10.1002/pro.4206.
7
Large-scale preparation of fully deuterated cell components. Ribosomes from Escherichia coli with high biological activity.全氘代细胞成分的大规模制备。具有高生物活性的大肠杆菌核糖体。
Eur J Biochem. 1993 Aug 15;216(1):315-21. doi: 10.1111/j.1432-1033.1993.tb18148.x.
8
Deuterium labeling for neutron structure-function-dynamics analysis.用于中子结构-功能-动力学分析的氘标记
Methods Mol Biol. 2009;544:281-92. doi: 10.1007/978-1-59745-483-4_18.
9
A protocol for production of perdeuterated OmpF porin for neutron crystallography.用于中子晶体学的去氘化 OmpF 孔蛋白生产方案。
Protein Expr Purif. 2021 Dec;188:105954. doi: 10.1016/j.pep.2021.105954. Epub 2021 Aug 17.
10
Biochemical, spectroscopic and X-ray structural analysis of deuterated multicopper oxidase CueO prepared from a new expression construct for neutron crystallography.从用于中子晶体学的新表达构建体制备的氘代多铜氧化酶CueO的生化、光谱和X射线结构分析。
Acta Crystallogr F Struct Biol Commun. 2016 Oct 1;72(Pt 10):788-794. doi: 10.1107/S2053230X1601400X. Epub 2016 Sep 22.

引用本文的文献

1
H, N, and C Resonance Assignment of Human Heat Shock Protein 10.人热休克蛋白10的氢、氮和碳共振归属
Res Sq. 2025 Jun 25:rs.3.rs-6908495. doi: 10.21203/rs.3.rs-6908495/v1.
2
The PH domain in the ArfGAP ASAP1 drives catalytic activation through an unprecedented allosteric mechanism.ArfGAP ASAP1中的PH结构域通过一种前所未有的变构机制驱动催化激活。
Res Sq. 2025 Mar 19:rs.3.rs-5462793. doi: 10.21203/rs.3.rs-5462793/v1.
3
The PH domain in the ArfGAP ASAP1 drives catalytic activation through an unprecedented allosteric mechanism.
ArfGAP ASAP1中的PH结构域通过一种前所未有的变构机制驱动催化激活。
bioRxiv. 2024 Dec 21:2024.12.20.629688. doi: 10.1101/2024.12.20.629688.
4
Labeling of methyl groups: a streamlined protocol and guidance for the selection of H precursors based on molecular weight.甲基化标记:一种简化的方案,以及基于分子量选择 H 前体的指导。
J Biomol NMR. 2024 Sep;78(3):149-159. doi: 10.1007/s10858-024-00441-y. Epub 2024 May 24.
5
1D and 2D NMR for KRAS:Ligand Binding.1D 和 2D NMR 研究 KRAS:配体结合。
Methods Mol Biol. 2024;2797:115-124. doi: 10.1007/978-1-0716-3822-4_9.
6
Production of Isotopically Labeled KRAS4b.KRAS4b 的同位素标记生产。
Methods Mol Biol. 2024;2797:23-34. doi: 10.1007/978-1-0716-3822-4_3.
7
New insights into the structure and function of the complex between the Escherichia coli Hsp70, DnaK, and its nucleotide-exchange factor, GrpE.大肠杆菌 Hsp70、DnaK 及其核苷酸交换因子 GrpE 复合物结构与功能的新见解。
J Biol Chem. 2024 Jan;300(1):105574. doi: 10.1016/j.jbc.2023.105574. Epub 2023 Dec 16.
8
Myr-Arf1 conformational flexibility at the membrane surface sheds light on the interactions with ArfGAP ASAP1.Myr-Arf1 在膜表面的构象灵活性揭示了与 ArfGAP ASAP1 的相互作用。
Nat Commun. 2023 Nov 21;14(1):7570. doi: 10.1038/s41467-023-43008-5.
9
Cell-free synthesis of proteins with selectively C-labelled methyl groups from inexpensive precursors.利用廉价前体选择性地进行含C标记甲基的蛋白质无细胞合成。
Magn Reson (Gott). 2023 Jul 19;4(2):187-197. doi: 10.5194/mr-4-187-2023. eCollection 2023.
10
Reduced dynamic complexity allows structure elucidation of an excited state of KRAS.动态复杂性降低有助于阐明 KRAS 激发态的结构。
Commun Biol. 2023 Jun 2;6(1):594. doi: 10.1038/s42003-023-04960-6.