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Institut de Biologie StructuraleGrenoble / France

Etude d’une protéine membranaire en nanodisques natifs par RMN du solide à détection du proton

Dans les cellules, les protéines membranaires sont impliquées dans des nombreux processus essentiels. Cependant, leur étude est rendue compliquée par le fait que ces protéines doivent être extraites de la membrane native. Ceci implique habituellement la solubilisation de la membrane par des détergents avant que les protéines purifiées sont reconstituées dans des membranes modèles comme des liposomes, bicelles ou des nanodisques, stabilisées par des protéines amphipathiques.
En collaboration avec J. Dörr et A. Killian (Membrane Biochemistry and Biohysics, Bijvoet Center for Biomolecular Research, Utrecht, NL) nous avons démontré que les nanodisques dites natifs, contenant une protéine CDF (cation diffusion facilitator) bactérienne, peuvent être étudiés par la RMN du solide à haute résolution. Ces nanodisques natifs ont été obtenus par l’extraction directe de la protéine membranaire à l’aide d’un copolymère, le Styrene Maleic Acid (SMA). L’originalité de cette approche réside dans un échantillon contenant la protéine membranaire dans des bicouches composées des lipides natifs, et ceci sans l’utilisation des détergents. Nous avons observé que des caractéristiques RMN de ces échantillons sont très favorables et proches de ceux des protéines cristallines. Cette étude ouvre la voie pour les études à résolution atomique des protéines membranaires dans un environnement membranaire qui ressemble étroitement aux membranes natives.

Proton-Detected Solid-State NMR Spectroscopy of a Zinc Diffusion Facilitator Protein in Native Nanodiscs. Bersch B, Dörr JM, Hessel A, Killian JA, Schanda P. Angew Chem Int Ed Engl. 2017 Jan 27. doi : 10.1002/anie.201610441.