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  • Experimentelle Phasenbestimmung mit Vanadium und Anwendung auf Nukleotid-bindende Membranproteine

    • Experimentelle Phasenbestimmung mit Vanadium und Anwendung auf Nukleotid-bindende Membranproteine

    Titel Experimentelle Phasenbestimmung mit Vanadium und Anwendung auf Nukleotid-bindende Membranproteine
    Autoren Kamel El Omari, Nada Mohamad, Kiran Bountra, Ramona Duman, Maria Romano, Katja Schlegel, Hok-Sau Kwong, Vitaliy Mykhaylyk, Claus Olesen, Jesper Vuust Moller, Maike Bublitz, Konstantinos Beis, Armin Wagner
    Zeitschrift IUCrJ
    Datum 10/14/2020
    DOI 10.1107/S2052252520012312
    Einführung Die Bestimmung der Struktur von löslichen Proteinen und Membranproteinen wird häufig durch das Problem der kristallographischen Phase erschwert, insbesondere wenn keine ähnliche homologe Struktur vorhanden ist. Während die experimentelle Phasenbestimmung für neue Strukturen bevorzugt wird, erfordert sie traditionell die Derivatisierung schwerer Atome, was schwierig und langwierig ist. In diesem Beitrag wird eine neue, schnelle Methode zur Gewinnung experimenteller Phasen für die Proteinstrukturbestimmung durch Vanadium-Phasierung vorgestellt. Vanadat, ein Übergangszustandsanalogon von Phosphoryl-Transferreaktionen, bindet spezifisch an das aktive Zentrum vieler Enzyme, die an diesem Prozess beteiligt sind. Die Wirksamkeit der Technik wurde durch die Strukturbestimmung von drei Protein-Vanadium-Komplexen bestätigt, darunter zwei integrale Membranproteine: die Ca2+-ATPase des sarkoplasmatischen Retikulums von Kaninchen, der ATP-bindende Kassettentransporter McjD aus Escherichia coli und das lösliche Enzym RNAse A aus Bos taurus. Diese Methode war selbst bei niedriger Auflösung und trotz erheblicher Datenanisotropie erfolgreich. Sie ist auf zahlreiche Proteine aus sechs der sieben Klassen der Enzyme Commission anwendbar, hängt nur von der spezifischen Chemie des Proteins ab und erfordert keine Modifikationen, was das Phasing-Toolkit erweitert. Über die Phasierungsfähigkeiten hinaus bieten die Protein-Vanadium-Komplexe detaillierte Einblicke in die Reaktionsmechanismen der untersuchten Proteine.
    Zitat Kamel El Omari, Nada Mohamad und Kiran Bountra et al. Experimental phasing with vanadium and application to nucleotide-binding membrane proteins. IUCrJ. 2020. DOI: 10.1107/S2052252520012312
    Element Vanadium (V)
    Materialien Chemische Verbindungen
    Themen Biomedizinische Materialien
    Industrie Forschung & Labor
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