Summary

एक समय में स्थिर स्थानीय संरचना एक α-सिन्यूक्लिन मोनोमर की पहचान करने के लिए समय-संकल्पित प्रोटीन-प्रेरित फ्लोरेसेंस एन्हांसमेंट का उपयोग करना

Published: May 30, 2021
doi:

Summary

समय-हल एकल अणु प्रोटीन प्रेरित फ्लोरेसेंस वृद्धि प्रोटीन में स्थानीय संरचनात्मक परिवर्तनों के प्रति संवेदनशील एक उपयोगी फ्लोरेसेंस स्पेक्ट्रोस्कोपिक निकटता सेंसर है। यहां हम दिखाते हैं कि इसका उपयोग α-सिन्यूक्लिन में स्थिर स्थानीय संरचनाओं को उजागर करने के लिए किया जा सकता है, जिसे अन्यथा लंबी दूरी के FRET शासक का उपयोग करके मापा जाता है तो इसे गोलाकार रूप से असंरचित और अस्थिर के रूप में जाना जाता है।

Abstract

एकल जैव अणुओं और उनकी गतिशीलता के कई अनुरूपों को ट्रैक करने के लिए स्पेक्ट्रोस्कोपिक शासकों का उपयोग करने से संरचनात्मक गतिशीलता और जीव विज्ञान में इसके योगदान की समझ में क्रांतिकारी बदलाव आया है। जबकि FRET आधारित शासक 3-10 एनएम रेंज में अंतर डाई दूरी पर रिपोर्ट, अन्य स्पेक्ट्रोस्कोपिक तकनीकों, जैसे प्रोटीन प्रेरित फ्लोरेसेंस एन्हांसमेंट (PIFE), एक डाई और कम 0-3 एनएम रेंज में एक प्रोटीन सतह के बीच निकटता पर रिपोर्ट । पसंद की विधि के बावजूद, एक समय में स्वतंत्र रूप से फैलाने वाले बायोमॉलिक्यूल्स को मापने में इसका उपयोग जैव अणुओं की अलग-अलग केंद्रीय-वितरित उप-आबादी उपज वाले प्रयोगात्मक पैरामीटर के हिस्टोग्राम को पुनः प्राप्त करता है, जहां प्रत्येक उप-आबादी या तो एक ही संरचना का प्रतिनिधित्व करती है जो मिलीसेकंड के भीतर अपरिवर्तित रही, या कई संरचनाएं जो मिलीसेकंड की तुलना में बहुत तेजी से इंटरकन्वर्ट करती हैं, और इसलिए एक औसत-उप-आबादी। एकल-अणु FRET में, जहां हिस्टोग्राम में रिपोर्ट किया गया पैरामीटर अंतर-डाई FRET दक्षता है, एक आंतरिक रूप से अव्यवस्थित प्रोटीन, जैसे बफर में α-सिन्यूक्लिन मोनोमर, पहले कई अनुरूपता के एक औसत-बाहर उप-आबादी को तेजी से प्रदर्शित करने के रूप में सूचित किया गया था। हालांकि ये पिछले निष्कर्ष FRET-आधारित शासक की 3-10 एनएम रेंज पर निर्भर करते हैं, हमने इस प्रोटीन को एकल-अणु PIFE का उपयोग करके परीक्षण में डालने की मांग की, जहां हम साइट-विशिष्ट sCy3-लेबल α-सिन्यूक्लिन प्रोटीन के फ्लोरेसेंस जीवनकाल को ट्रैक करते हैं। दिलचस्प बात यह है कि इस छोटी दूरी के स्पेक्ट्रोस्कोपिक प्रॉक्सिमिटी सेंसर का उपयोग करके, SCy3-लेबल α-सिन्यूक्लिन कई आजीवन उप-आबादी को अलग-अलग मतलब वाले जीवन काल के साथ प्रदर्शित करता है जो 10-100 एमएस में इंटरकनवर्ट करते हैं। इन परिणामों से पता चलता है कि जबकि α-सिन्यूक्लिन विश्व स्तर पर अस्त-व्यस्त हो सकता है, यह फिर भी स्थिर स्थानीय संरचनाओं प्राप्त करता है । संक्षेप में, इस काम में हम विभिन्न स्पेक्ट्रोस्कोपिक निकटता सेंसरों का उपयोग करने के लाभ को उजागर करते हैं जो एक समय में स्थानीय या वैश्विक संरचनात्मक परिवर्तनों को ट्रैक करते हैं।

Introduction

पिछले दो दशकों में, एकल अणु फ्लोरेसेंस-आधारित विधियां जैव अणुओं को मापने के लिए एक शक्तिशाली उपकरण बन गई हैं1,2,यह जांच करते हुए कि विभिन्न जैव अणु मापदंड कैसे वितरित करते हैं और साथ ही वे उप-मिलीसेकंड संकल्प3, 4,5पर इन मापदंडों की विभिन्न उप-आबादी के बीच गतिशील रूप से कैसे आपस में छेड़छाड़ करते हैं। इन तकनीकों के मापदंडों में एफईआरटी मापन 6,7,फ्लोरेसेंस एनिसोट्रोपी8,9,फ्लोरेसेंस क्वांटम पैदावार औरजीवनकाल 10, 11में ऊर्जा हस्तांतरण दक्षता शामिल है, जो विभिन्न फ्लोरेसेंस शमन 12 या वृद्धि13 तंत्रों के एक समारोह के रूप में है। इन तंत्रों में से एक, जिसे प्रोटीन-प्रेरित फ्लोरेसेंस एन्हांसमेंट (पीईएफई)14 के रूप में जाना जाता है, फ्लोरोफोर के मुक्त आइसोमराइजेशन के लिए स्टेरिक बाधा के कार्य के रूप में फ्लोरेसेंस क्वांटम यील्ड और जीवनकाल की वृद्धि का परिचय देता है, जब उत्तेजित-राज्य में, डाई14,15, 16,17,18, 19, 19के आसपास प्रोटीन सतहों के कारण होता है। . FRET और PIFE दोनों को स्पेक्ट्रोस्कोपिक शासकों या निकटता सेंसर माना जाता है क्योंकि उनका मापा पैरामीटर सीधे माप के तहत लेबल वाले बायोमॉल्यूल के भीतर एक स्थानिक उपाय से जुड़ा हुआ है। जबकि FRET दक्षता 3-10 एनएम20की सीमा के भीतर रंगों की एक जोड़ी के बीच की दूरी से संबंधित है, PIFE पटरियों फ्लोरेसेंस क्वांटम पैदावार या डाई और 0-3 एनएम19की सीमा में पास के प्रोटीन की सतह के बीच की दूरी से संबंधित जीवन काल में बढ़ जाती है ।

एकल अणु FRET व्यापक रूप से कई अलग प्रोटीन प्रणालियों में संरचनात्मक अंतर्दृष्टि प्रदान करने के लिए इस्तेमाल किया गया है, आंतरिक रूप से अस्त-व्यस्त प्रोटीन (IDPs)21,जैसे α-सिन्यूक्लिन (α-सिन)22सहित । α – सिन विभिन्न जैव अणुओं के लिए बाध्यकारी और विभिन्न परिस्थितियों में23 , 24,25, 26, 27,28,29,30के लिए बाध्यकारी होने के बाद आदेशित संरचनाएं बनासकतेहैं। हालांकि, जब अनबाउंड, α-सिन मोनोमर को उच्च अनुरूप विषमता की विशेषता है, जिसमें तेजी से इंटरकनवर्टिंग कॉन्फॉर्मेशन31,32है।

α – सिन की संरचना का अध्ययन पहले विभिन्न विभिन्न तकनीकों का उपयोग करके किया गया है जो ऐसी अत्यधिक विषम और गतिशील प्रोटीन प्रणालियों 33 ,34, 35, 36 ,37,38,39की अनुरूप गतिशीलता की पहचान करने में मदद करते हैं। दिलचस्प है, बफर में α-सिन के एकल-अणु FRET (smFRET) मापों ने एक ही FRETजनसंख्या 39,40 की सूचना दी जो कॉन्फोकल स्पॉट के माध्यम से α-सिन के विशिष्ट प्रसार समय की तुलना में गतिशील रूप से कई बार तेजी से इंटरकनवर्टिंग के समय-औसत का परिणाम है (बार के रूप में तेजी से कुछ माइक्रोसेकंड और यहां तक कि तेजी से, ठेठ मिलीसेकंड प्रसार के सापेक्ष)400 41. हालांकि, 3-10 एनएम दूरी संवेदनशीलता के साथ एक FRET स्पेक्ट्रोस्कोपिक शासक का उपयोग करके कभी-कभी केवल α-सिन जैसे छोटे प्रोटीन में समग्र संरचनात्मक परिवर्तनों पर रिपोर्ट करता है। कम दूरी की संवेदनशीलता के साथ स्पेक्ट्रोस्कोपिक निकटता सेंसर का उपयोग करने वाले एकल-अणु मापों में स्थानीय संरचनाओं की गतिशीलता पर रिपोर्ट करने की क्षमता होती है। इसके साथ ही हम α-सिन के एकल-अणु PIFE माप करते हैं और फ्लोरेसेंस लाइफटाइम की विभिन्न उप-आबादी की पहचान करते हैं जो उन दोनों के बीच संक्रमण के साथ विभिन्न स्थानीय संरचनाओं के लिए मानचित्रण करते हैं, जो 100 एमएस के रूप में धीमी गति से होते हैं। यह काम एक समय में, बफर में और जब एसडीएस-आधारित झिल्ली को एक छोटी दूरी के एकल-अणु स्पेक्ट्रोस्कोपिक निकटता सेंसर के रूप में एसडी आधारित झिल्ली से बंधे होते हैं, तो स्वतंत्र रूप से फैलाने वाले α-सिन अणुओं के समय-हल किए गए एसएमपीआईएफ मापों को संक्षेप में प्रस्तुत करता है।

Protocol

1. प्लाज्मिड ट्रांसफॉर्मेशन एसओसी माध्यम के 0.5 एल की तैयारी ट्राइप्टोन के 10 ग्राम, खमीर निकालने के 2.5 ग्राम, सोडियम क्लोराइड (एनएसीएल) के 0.25 ग्राम, पोटेशियम क्लोराइड (केसीएल) के 0.1 ग्राम वजन। 0.5 एल क?…

Representative Results

एक आईडीपी के रूप में, जब यह एक और बायोमॉलिक्यूल से बाध्य नहीं होता है, तो α-सिन कई संरचनाओं के बीच संरचनात्मक गतिशीलता प्रदर्शित करता है, जिसमें कुछ माइक्रोसेकंड40 पर संक्रमण और यहां तक कि सैकड़ो…

Discussion

α – सिन और उसके अव्यवस्थित स्वरूप 33 , 35 ,36,37, 37 ,38की संरचनात्मक विशेषताओं का अध्ययन करने के लिए व्यापक जैव रासायनिक और जैव भौतिक अध्ययन किए गए…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

पीटी-टी7 प्लाज्मिड एन्कोडिंग ए56सी α-सिन म्यूटेंट हमें डॉ आसफ ग्रुपी, डॉ डैन आमिर और डॉ एलिशा हास से वर्तमान के रूप में दिया गया था । इस कागज स्वास्थ्य के राष्ट्रीय संस्थानों (NIH, अनुदान R01 GM130942 एक उपवर्ण के रूप में ईएल के लिए), इसराइल विज्ञान फाउंडेशन (KillCorona के भीतर अनुदान 3565/20-कोरोनावायरस अनुसंधान कार्यक्रम पर अंकुश लगाने), Milner कोष और यरूशलेम के हिब्रू विश्वविद्यालय (स्टार्टअप फंड) द्वारा समर्थित किया गया था ।

Materials

Amicon Ultra-15 Centrifugal Filter Units Merc C7715 cutoff: 100 kDa
ammonium sulfate Sigma-Aldrich A4418
BSA Sigma-Aldrich A9647
cysteamine Sigma-Aldrich 30070
dialysis bags – MEGA GeBaFlex-tube Gene Bio-Application MEGA320
dithiothreitol (DTT) Sigma-Aldrich 43815
ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) Sigma-Aldrich E5134
Fast SeeBand staining solution Gene Bio-Application SB050
Glycine Sigma-Aldrich 50046
D-Glucose Sigma-Aldrich G7021
HEPES Sigma-Aldrich 54457
HiTrap Desalting 5 mL Sigma-Aldrich GE17-1408
6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid (TROLOX) Sigma-Aldrich 238813
isopropyl β-d-1-thiogalactopyranoside (IPTG) Sigma-Aldrich I5502
LB broth Sigma-Aldrich L3152
Magnesium chloride Sigma-Aldrich 63068
MonoQ column Sigma-Aldrich 54807
protein LoBind tube Sigma-Aldrich EP0030108094 0.5 mL
Rinse a µ-slide 18 Ibidi 81816
SDS Sigma-Aldrich 75746
Sodium acetate Sigma-Aldrich S2889
Sodium hydroxide Sigma-Aldrich S8045
Sodium phosphate monobasic monohydrate Sigma-Aldrich 71507
Sterile Cell spreaders, Drigalski spatulas mini-plast 815-004-05-001
streptomycin sulfate Sigma-Aldrich S9137
sulfo-Cy3 maleimide abcam ab146493
Tris(2-carboxyethyl)phosphine hydrochloride (TCEP) Sigma-Aldrich 75259
Tris-HCl Sigma-Aldrich 93363
Tryptone Sigma-Aldrich T7293
Yeast Extract Sigma-Aldrich Y1625

Referências

  1. Gust, A., et al. A starting point for fluorescence-based single-molecule measurements in biomolecular research. Molecules. 19 (10), 15824-15865 (2014).
  2. Weiss, S. Fluorescence spectroscopy of single biomolecules. Science. 283 (5408), 1676-1683 (1999).
  3. Haran, G. Single-molecule fluorescence spectroscopy of biomolecular folding. Journal of Physics Condensed Matter. 15 (32), R1291 (2003).
  4. Schuler, B., Lipman, E. A., Eaton, W. A. Probing the free-energy surface for protein folding with single-molecule fluorescence spectroscopy. Nature. 419 (6908), 743-747 (2002).
  5. Michalet, X., Weiss, S., Jäger, M. Single-molecule fluorescence studies of protein folding and conformational dynamics. Chemical Reviews. 106 (5), 1785-1813 (2006).
  6. Ha, T., Enderle, T., Ogletree, D. F., Chemla, D. S., Selvin, P. R., Weiss, S. Probing the interaction between two single molecules: Fluorescence resonance energy transfer between a single donor and a single acceptor. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 93 (13), 6264-6268 (1996).
  7. Deniz, A. A., et al. Single-molecule protein folding: Diffusion fluorescence resonance energy transfer studies of the denaturation of chymotrypsin inhibitor 2. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 97 (10), 5179-5184 (2000).
  8. Bialik, C. N., Wolf, B., Rachofsky, E. L., Ross, J. B. A., Laws, W. R. Dynamics of biomolecules: Assignment of local motions by fluorescence anisotropy decay. Biophysical Journal. 75 (5), 2564-2573 (1998).
  9. Jameson, D. M., Sawyer, W. H. Fluorescence anisotropy applied to biomolecular interactions. Methods in Enzymology. 246, 283-300 (1995).
  10. Kempe, D., Schöne, A., Fitter, J., Gabba, M. Accurate Fluorescence Quantum Yield Determination by Fluorescence Correlation Spectroscopy. Journal of Physical Chemistry B. 119 (13), 4668-4672 (2015).
  11. Callis, P. R., Liu, T. Quantitative Prediction of Fluorescence Quantum Yields for Tryptophan in Proteins. Journal of Physical Chemistry B. 108, 4248-4259 (2004).
  12. Lehrer, S. S. Solute Perturbation of Protein Fluorescence. The Quenching of the Tryptophyl Fluorescence of Model Compounds and of Lysozyme by Iodide Ion. Bioquímica. 10 (17), 3254-3263 (1971).
  13. Xie, K. X., Liu, Q., Jia, S. S., Xiao, X. X. Fluorescence enhancement by hollow plasmonic assembly and its biosensing application. Analytica Chimica Acta. 1144, 96-101 (2021).
  14. Stennett, E. M. S., Ciuba, M. A., Lin, S., Levitus, M. Demystifying PIFE: The Photophysics behind the Protein-Induced Fluorescence Enhancement Phenomenon in Cy3. Journal of Physical Chemistry Letters. 6 (10), 1819-1823 (2015).
  15. Nguyen, B., Ciuba, M. A., Kozlov, A. G., Levitus, M., Lohman, T. M. Protein Environment and DNA Orientation Affect Protein-Induced Cy3 Fluorescence Enhancement. Biophysical Journal. 117 (1), 66-73 (2019).
  16. Song, D., Graham, T. G. W., Loparo, J. J. A general approach to visualize protein binding and DNA conformation without protein labelling. Nature Communications. 7, 10976 (2016).
  17. Ploetz, E., et al. Förster resonance energy transfer and protein-induced fluorescence enhancement as synergetic multi-scale molecular rulers. Scientific Reports. 6, 33257 (2016).
  18. Hwang, H., Myong, S. Protein induced fluorescence enhancement (PIFE) for probing protein-nucleic acid interactions. Chemical Society Reviews. 43 (4), 1221-1229 (2014).
  19. Hwang, H., Kim, H., Myong, S. Protein induced fluorescence enhancement as a single molecule assay with short distance sensitivity. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (18), 7414-7418 (2011).
  20. Ray, P. C., Fan, Z., Crouch, R. A., Sinha, S. S., Pramanik, A. Nanoscopic optical rulers beyond the FRET distance limit: Fundamentals and applications. Chemical Society Reviews. 43, 6370-6404 (2014).
  21. Chen, H., Rhoades, E. Fluorescence characterization of denatured proteins. Current Opinion in Structural Biology. 18 (4), 516-524 (2008).
  22. Alderson, T. R., Markley, J. L. Biophysical characterization of α-synuclein and its controversial structure. Intrinsically Disordered Proteins. 1 (1), 18-39 (2013).
  23. Mane, J. Y., Stepanova, M. Understanding the dynamics of monomeric, dimeric, and tetrameric α-synuclein structures in water. FEBS Open Bio. 6 (7), 666-686 (2016).
  24. Wang, W., et al. A soluble α-synuclein construct forms a dynamic tetramer. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (43), 17797-17802 (2011).
  25. Bartels, T., Choi, J. G., Selkoe, D. J. α-Synuclein occurs physiologically as a helically folded tetramer that resists aggregation. Nature. 477 (7362), 107-110 (2011).
  26. Ulmer, T. S., Bax, A., Cole, N. B., Nussbaum, R. L. Structure and dynamics of micelle-bound human α-synuclein. Journal of Biological Chemistry. 280 (10), 9595-9603 (2005).
  27. Georgieva, E. R., Ramlall, T. F., Borbat, P. P., Freed, J. H., Eliezer, D. Membrane-bound α-synuclein forms an extended helix: Long-distance pulsed ESR measurements using vesicles, bicelles, and rodlike micelles. Journal of the American Chemical Society. 130 (39), 12856-12857 (2008).
  28. Trexler, A. J., Rhoades, E. α-Synuclein binds large unilamellar vesicles as an extended helix. Bioquímica. 48 (11), 2304-2306 (2009).
  29. Stephens, A. D., Zacharopoulou, M., Kaminski Schierle, G. S. The Cellular Environment Affects Monomeric α-Synuclein Structure. Trends in Biochemical Sciences. 44 (5), 453-466 (2019).
  30. Illes-Toth, E., Dalton, C. F., Smith, D. P. Binding of dopamine to alpha-synuclein is mediated by specific conformational states. Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 24 (9), 1346-1354 (2013).
  31. Frimpong, A. K., Abzalimov, R. R., Uversky, V. N., Kaltashov, I. A. Characterization of intrinsically disordered proteins with electrospray inization mass spectrometry: Conformationl heterogeneity of α-synuciein. Proteins: Structure, Function and Bioinformatics. 78 (3), 714-722 (2010).
  32. Sandal, M., et al. Conformational equilibria in monomeric α-synuclein at the single-molecule level. PLoS Biology. 6 (1), e6 (2008).
  33. Brodie, N. I., Popov, K. I., Petrotchenko, E. V., Dokholyan, N. V., Borchers, C. H. Conformational ensemble of native α-synuclein in solution as determined by short-distance crosslinking constraint-guided discrete molecular dynamics simulations. PLoS Computational Biology. 15 (3), e1006859 (2019).
  34. Ullman, O., Fisher, C. K., Stultz, C. M. Explaining the structural plasticity of α-synuclein. Journal of the American Chemical Society. 133 (48), 19536-19546 (2011).
  35. Binolfi, A., Theillet, F. X., Selenko, P. Bacterial in-cell NMR of human α-synuclein: A disordered monomer by nature?. Biochemical Society Transactions. 40 (5), 950-954 (2012).
  36. Waudby, C. A., et al. In-Cell NMR Characterization of the Secondary Structure Populations of a Disordered Conformation of α-Synuclein within E. coli Cells. PLoS ONE. 8 (8), e72286 (2013).
  37. Yu, J., Malkova, S., Lyubchenko, Y. L. α-Synuclein Misfolding: Single Molecule AFM Force Spectroscopy Study. Journal of Molecular Biology. 384 (4), 992-1001 (2008).
  38. Guerrero-Ferreira, R., Kovacik, L., Ni, D., Stahlberg, H. New insights on the structure of alpha-synuclein fibrils using cryo-electron microscopy. Current Opinion in Neurobiology. 61, 89-95 (2020).
  39. Trexler, A. J., Rhoades, E. Single molecule characterization of α-synuclein in aggregation-prone states. Biophysical Journal. 99 (9), 3048-3055 (2010).
  40. Ferreon, A. C. M., Gambin, Y., Lemke, E. A., Deniz, A. A. Interplay of α-synuclein binding and conformational switching probed by single-molecule fluorescence. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (14), 5645-5650 (2009).
  41. Rezaei-Ghaleh, N., et al. Local and Global Dynamics in Intrinsically Disordered Synuclein. Angewandte Chemie – International Edition. 57 (46), 15262-15266 (2018).
  42. Ingargiola, A., Laurence, T., Boutelle, R., Weiss, S., Michalet, X. Photon-HDF5: An Open File Format for Timestamp-Based Single-Molecule Fluorescence Experiments. Biophysical Journal. 110 (1), 26-33 (2016).
  43. Ingargiola, A., Lerner, E., Chung, S. Y., Weiss, S., Michalet, X. FRETBursts: An open source toolkit for analysis of freely-diffusing Single-molecule FRET. PLoS ONE. 11 (8), e0160716 (2016).
  44. Ingargiola, A., et al. Multispot single-molecule FRET: Highthroughput analysis of freely diffusing molecules. PLoS ONE. 12 (4), e0175766 (2017).
  45. Eggeling, C., Fries, J. R., Brand, L., Günther, R., Seidel, C. A. M. Monitoring conformational dynamics of a single molecule by selective fluorescence spectroscopy. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 95 (4), 1556-1561 (1998).
  46. Fries, J. R., Brand, L., Eggeling, C., Köllner, M., Seidel, C. A. M. Quantitative identification of different single molecules by selective time-resolved confocal fluorescence spectroscopy. Journal of Physical Chemistry A. 102, 6601-6613 (1998).
  47. Hoffmann, A., et al. Quantifying heterogeneity and conformational dynamics from single molecule FRET of diffusing molecules: Recurrence analysis of single particles (RASP). Physical Chemistry Chemical Physics. 13 (5), 1857-1871 (2011).
  48. Eakin, C. M., Berman, A. J., Miranker, A. D. A native to amyloidogenic transition regulated by a backbone trigger. Nature Structural and Molecular Biology. 13 (3), 202-208 (2006).
  49. Jahn, T. R., Parker, M. J., Homans, S. W., Radford, S. E. Amyloid formation under physiological conditions proceeds via a native-like folding intermediate. Nature Structural and Molecular Biology. 13 (3), 195-201 (2006).
  50. Chen, D., et al. Tau local structure shields an amyloid-forming motif and controls aggregation propensity. Nature Communications. 10 (1), 2493 (2019).
  51. Lerner, E., Ploetz, E., Hohlbein, J., Cordes, T., Weiss, S. A Quantitative Theoretical Framework for Protein-Induced Fluorescence Enhancement-Förster-Type Resonance Energy Transfer (PIFE-FRET). Journal of Physical Chemistry. B. 120 (26), 6401-6410 (2016).
  52. Valuchova, S., Fulnecek, J., Petrov, A. P., Tripsianes, K., Riha, K. A rapid method for detecting protein-nucleic acid interactions by protein induced fluorescence enhancement. Scientific Reports. 6, 39653 (2016).
  53. Qiu, Y., Myong, S. Single-Molecule Imaging With One Color Fluorescence. Methods in Enzymology. 581, 33-51 (2016).
  54. Lerner, E., et al. Toward dynamic structural biology: Two decades of single-molecule Förster resonance energy transfer. Science. 359 (6373), eaan1133 (2018).
  55. Lerner, E., et al. FRET-based dynamic structural biology: Challenges, perspectives and an appeal for open-science practices. Elife. 10, e60416 (2021).
  56. Wang, W., et al. A soluble α-synuclein construct forms a dynamic tetramer. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (43), 17797-17802 (2011).
  57. Bartels, T., Choi, J. G., Selkoe, D. J. α-Synuclein occurs physiologically as a helically folded tetramer that resists aggregation. Nature. 477 (7362), 107-110 (2011).
  58. Ulmer, T. S., Bax, A., Cole, N. B., Nussbaum, R. L. Structure and dynamics of micelle-bound human α-synuclein. Journal of Biological Chemistry. 280 (10), 9595-9603 (2005).
  59. Georgieva, E. R., Ramlall, T. F., Borbat, P. P., Freed, J. H., Eliezer, D. Membrane-bound α-synuclein forms an extended helix: Long-distance pulsed ESR measurements using vesicles, bicelles, and rodlike micelles. Journal of the American Chemical Society. 130 (39), 12856-12857 (2008).
  60. Chen, J., et al. The structural heterogeneity of α-synuclein is governed by several distinct subpopulations with interconversion times slower than milliseconds. Structure. 29 (9), (2021).
check_url/pt/62655?article_type=t

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Citar este artigo
Zaer, S., Lerner, E. Utilizing Time-Resolved Protein-Induced Fluorescence Enhancement to Identify Stable Local Conformations One α-Synuclein Monomer at a Time. J. Vis. Exp. (171), e62655, doi:10.3791/62655 (2021).

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