01
研究背景
SLC9C1是精子中特异的溶质载体,属于阳离子/质子逆向转运蛋白SLC9超家族,其表达与精子数量和活力直接相关。SLC9C1包含运输结构域(TD),电压感应结构域 (VSD)和环核苷酸结合结构域 (CNBD)。VSD感知的膜电压如何激活转运体中的离子交换机制一直不清楚。
来自海德堡大学的Cristina Paulino课题组在Nature上发表了题为“Structures of a sperm-specific solute carrier gated by voltage and cAMP”的文章,解析海胆SLC9C1的结构,并揭示了三个功能域是如何耦合。文中使用NanoTemper Panta分析配体对SLC9C1的构象的影响。
02
案例解读
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06629-w
SpSLC9C1以同二聚体的形式组装,通过结构解析,作者明确识别SpSLC9C1不同的结构域:TD、VSD和CTD(包括CNBS和CH1-9)。
图1:SpSLC9C1在序列水平上的结构域排列
环核苷酸可以使得SLC9C1在静息电位激活,cAMP的激活效果比cGMP高。
作者又解析了SLC9C1在cAMP与cGMP存在的情况下的结构(图2A)。发现结合cAMP的SLC9C1结构有很高的构象异质性,特别是CTD。分析发现cAMP破坏了β-CTD之间的二聚体相互作用,导致CTD偏离对称轴。为了进一步表征cGMP和cAMP结合对SpSLC9C1的影响,作者分析分离的CTD (S946-E1193, CNBD和β-CTD) 在加入cAMP和cGMP后Tm的变化。从结构信息来看,cGMP的加入未引起SLC9C1构象上明显改变,对应的ΔTm变化可能很小。因此,需要一种高精度和重复性的方法进行检测。
nanoDSF技术检测Tm精度为±0.1℃,避免重复性差造成的假阴性问题。实验时,无需加入染料,也不存在染料分子造成的不兼容或者对蛋白的其他影响。nanoDSF检测显示,环核苷酸诱导CTD的热稳定性增加,其中cAMP产生6°C的位移,而cGMP仅观察到2°C,结果证实了cAMP对SpSLC9C1有较高的增强作用。
图2:
A.加入cGMP和cAMP后SpSLC9C1 -CTD结构;
B.Panta nanoDSF模块检测SpSLC9C1 -CTD(蓝色)以及加入cGMP(紫色)和cAMP(橙色)后Tm
综上,cAMP结合在CNBD结构域后也可以破坏β-CTD的相互作用,使其可以在更接近静息电位下被激活,进而进行钠/氢交换,揭示了SLC9C1电压调节与cAMP调节的钠/氢交换机制。
03
产品技术优势
Panta nanoDSF模块具有极高数据重复性和准确性,确保您获得准确的Tm值。实验时无需加入染料,操作简单的同时,保证了实验结果。
此外,Panta整合了DLS、SLS、背反射和nanoDSF四大检测模块,只需一份样品,便可以获得多种稳定性参数。
PR Panta蛋白稳定性分析仪
[来源:诺坦普科技(北京)有限公司]
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