MSP納米盤通過膜支架蛋白（MSP）結合在一起。MSP 可以是載脂蛋白 （apo） A-I 的截短形式，其包裹在脂質雙層的貼片上以形成圓盤狀顆?；蚣{米盤 （5）。MSP提供面向脂質疏水尾部的疏水表面，以及外部的親水表面。這種設置使納米盤高度溶于水溶液。一旦組裝成納米盤，膜蛋白可以在沒有去垢劑的情況下保存在溶液中（5）。
大?。?/span> MSP 納米盤的尺寸范圍在 7 - 17 nm 之間。它由使用的膜支架蛋白決定。表2描述了Cube Biotech提供的膜支架蛋白以及它導致哪些納米盤尺寸。相同MSP蛋白的MSP納米盤尺寸均勻，直徑僅相差+/- 1nm。這非常適合冷凍電鏡研究。
MSP納米盤的其他優(yōu)點
與其他膜蛋白增溶和重構系統(tǒng)相比，MSP納米盤具有許多優(yōu)勢，特別是在配體結合研究、構象動力學分析和蛋白質相互作用研究方面（6）。納米盤可用于在類似于天然膜的人工環(huán)境中重建膜蛋白，例如GPCR或轉運蛋白。
這些納米盤穩(wěn)定的蛋白質可以通過標準色譜程序直接純化。所得的純化膜蛋白-納米盤復合物可用于需要接觸蛋白質的生理細胞內(nèi)和細胞外表面的應用，從而允許不受限制地接觸拮抗劑、激動劑、G 蛋白和其他相互作用伙伴 （7）。
A：結合納米盤和無細胞表達系統(tǒng)
從表達質粒開始，膜蛋白可以在無細胞系統(tǒng)中產(chǎn)生。預組裝的納米盤以整合新生膜蛋白的混合物提供（8）。不需要添加洗滌劑，從而最大限度地減少了可能的偽影?；蛘?，可以包括生物素化或同位素標記等修飾。
B：洗滌劑溶解蛋白的兩步重構
從合適的洗滌劑中的純化膜蛋白開始，加入膜支架蛋白和磷脂。含有膜蛋白的納米盤自發(fā)形成，并且可以通過親和或體積排阻色譜純化（6，7）。
C：從膜直接溶解
從表達目標蛋白質的膜開始，加入去垢劑和膜支架蛋白。膜磷脂、膜蛋白和 MSP 組裝形成納米盤復合物 （5）。在這里，獲得了代表膜蛋白群的納米盤復合物的混合物，可用于蛋白質組學研究。如果需要，可以通過親和色譜純化單個膜蛋白-納米盤復合物。與方法B相比，接觸洗滌劑的時間明顯縮短（數(shù)小時與數(shù)天）。
磷脂的選擇 - 適當?shù)鞍踪|活性的關鍵
如前所述，MSP納米盤的磷脂組成是人造的。這意味著必須事先確定應該構成目標膜蛋白的人工膜環(huán)境的使用的磷脂。但是有很多磷脂可供選擇，那么選擇哪一種呢？當面對這個問題時，請參閱我們常用的MSP納米盤磷脂列表。
這種選擇，還有許多其他磷脂已經(jīng)成功地單獨或組合使用（8，25）。脂質的選擇已被證明對蛋白質活性至關重要（8），例如在脂質促進蛋白質寡聚的情況下（25）。使用組裝的納米盤進行無細胞表達是篩選各種脂質和脂質混合物對蛋白質影響的快速簡便方法。當?shù)鞍踪|直接從膜級分溶解時，內(nèi)源性磷脂被攜帶并摻入納米盤復合物中，這可能會增強蛋白質活性。
MSP納米盤在科學中的應用示例
MSP Nanodiscs首先由Sligar和同事描述（3，4）。它們?yōu)榉€(wěn)定膜蛋白提供了合適的環(huán)境，以研究配體、激動劑或拮抗劑通過 NMR 和 SPR 等方法結合 （9，10）。納米盤被證明可以提高冷凍電鏡中跨越膜的蛋白質區(qū)域的分辨率 （22，26）。膜支架蛋白可以用組氨酸標記，以促進蛋白質-納米盤復合物的純化、檢測和固定化。其他納米盤應用包括共振拉曼（11），MALDI（13），非共價質譜（25），蛋白質活化研究（14），時間分辨熒光光譜（15）和蛋白質結晶（24）。重組成納米盤的抗原已被用于提高小鼠的免疫原性反應，顯示出它們用作疫苗的潛力（16）。 此外，整個膜蛋白質組 大腸桿菌 被重組成納米盤，從而產(chǎn)生可溶的膜蛋白庫（15）。在納米盤中重組的蛋白質可以轉移到雙細胞以提高NMR分辨率（23）。即使是可溶的脂質相互作用蛋白質也在納米盤的幫助下進行分析（20）。表3列出了納米盤應用的示例。
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