分享一篇发表在JACS的文章：Mapping Single-Molecule Protein Complexes in 3D with DNA Nanoswitch Calipers。文章的通讯作者是哈佛大学Wyss研究所的Wesley P. Wong教授，其主要研究方向是生物系统在纳米尺度上的工作原理。
这篇文章是对之前21年作者在nature nanotechnology发表的一篇文章的补充和拓展，在21年的那篇文章中，作者开发了一种DNA纳米开关卡尺，其可以测量合成的多肽上一些位点之间的直线距离，主要的原理如下：通过在合成的多肽上需要测量的氨基酸的位置连接一个长的单链DNA把手以及若干短的单链DNA把手，而一个可以在两端施加pN力，并且可以测量其运动距离的DNA纳米开关被设计。多肽上长的把手可以与纳米开关上暴露的单链DNA的下端互补结合，从而使多肽固定，而那些短的把手则可以与纳米开关暴露的单链DNA的上端互补结合，之后通过对纳米开关施加一定程度的力，就可以使那些较短的DNA把手依次断开，之后通过测量每次断开后伸直的距离，就可以测量需要测量的氨基酸之间的绝对距离了。
而本篇文章则是将该DNA纳米开关应用在具体的蛋白，即链霉亲和素中生物素的结合位点的读出上。首先作者使用生物素连接的长链和短链DNA把手与链霉亲和素孵育，从而使链霉亲和素带有长链和短链的把手，随后作者通过DNA纳米开关进行四个位点的距离测量，以及建模，成功证明作者开发的DNA纳米开关卡尺可以重建链霉亲和素中生物素结合位点的三维几何形状。之后作者考虑到此方法无法区分链霉亲和素中几个短链的差异，因此其设计了带有发夹条形码的短链把手，即使短链把手DNA分别成为无发夹结构，短发夹结构和长发夹结构，这样不同的发夹结构的短链在拉伸的时候，其突跃距离会有差异，从而成功区分链霉亲和素复合物中的四个位点。作者使用带有发夹结构的DNA纳米开关也成功测量了链霉亲和素的三维几何形状，其形状与X射线结果非常一致。
总之，作者使用DNA纳米开关成功三维建模了链霉亲和素的生物素结合位点的距离，并且结果与晶体结构非常一致，表明此方法具有很好的潜力用于研究单分子或者复合物中残基的三维位置。文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c10262全文引用：https://doi.org/10.1021/jacs.3c10262
目前评论：0