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用于膜蛋白稳定性的基于不对称三嗪的三葡糖苷洗涤剂

Unsymmetric Triazine-Based Triglucoside Detergents for Membrane Protein Stability.

作者信息

Ehsan Muhammad, Ghani Lubna, Lan Baoliang, Katsube Satoshi, Poulsen Ida H, Zhang Xiang, Arslan Muhammad, Byrne Bernadette, Loland Claus J, Guan Lan, Liu Xiangyu, Chae Pil Seok

机构信息

Department of Bionano Engineering, Hanyang University ERICA, Ansan, 155-88, Republic of Korea.

Department of Chemistry, Women University of Azad Jammu & Kashmir Bagh, (WUAJK), Bagh, 12500 (AJK), Pakistan.

出版信息

Chembiochem. 2025 Feb 3;26(5):e202400958. doi: 10.1002/cbic.202400958. Epub 2025 Jan 28.

Abstract

Membrane proteins play a crucial role in a variety of biological processes and are key targets for pharmaceutical development. Structural studies of membrane proteins provide molecular insights into the mechanisms of these processes and are essential for effective drug discovery. Historically, these studies have relied on solubilization of the target protein using detergents, but conventional detergents often fail to maintain the stability of challenging membrane proteins. To address this issue, there is a need to develop novel detergents with enhanced protein stabilization properties. In this study, we synthesized unsymmetric variants of recently reported tris(hydroxymethyl)aminomethane(TRIS)-linker-bearing triazine-based triglucosides (TTGs) by incorporating two different alkyl chains (long and short) into the detergent structure. When tested with model membrane proteins, including a G protein-coupled receptor, TTG-8,12 demonstrated superior efficacy in stabilizing membrane proteins compared to the original TTGs and the gold standard detergents DDM/LMNG. These results suggest that detergent unsymmetry is an important concept for improving detergent performance and unsymmetric detergents such as TTG-8,12 hold significant potential for advancing membrane protein structural studies.

摘要

膜蛋白在多种生物过程中发挥着关键作用,是药物开发的关键靶点。膜蛋白的结构研究为这些过程的机制提供了分子层面的见解,对于有效的药物发现至关重要。从历史上看,这些研究依赖于使用去污剂使目标蛋白溶解,但传统去污剂往往无法维持具有挑战性的膜蛋白的稳定性。为了解决这个问题,需要开发具有增强蛋白稳定特性的新型去污剂。在本研究中,我们通过将两条不同的烷基链(长链和短链)引入去污剂结构,合成了最近报道的带有三(羟甲基)氨基甲烷(TRIS)连接基的三嗪基三葡糖苷(TTGs)的不对称变体。当用包括G蛋白偶联受体在内的模型膜蛋白进行测试时,与原始TTGs和金标准去污剂DDM/LMNG相比,TTG-8,12在稳定膜蛋白方面表现出卓越的效果。这些结果表明,去污剂的不对称性是提高去污剂性能的一个重要概念,像TTG-8,12这样的不对称去污剂在推进膜蛋白结构研究方面具有巨大潜力。

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