MSP納米盤通過膜支架蛋白（MSP）結(jié)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(zhì)雙層的貼片上以形成圓盤狀顆?；蚣{米盤 （5）。MSP提供面向脂質(zhì)疏水尾部的疏水表面,，以及外部的親水表面,。這種設(shè)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）,。
大小： 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(dǎo)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(gòu)系統(tǒng)相比,，MSP納米盤具有許多優(yōu)勢,，特別是在配體結(jié)合研究,、構(gòu)象動力學(xué)分析和蛋白質(zhì)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(zhuǎn)運蛋白,。
這些納米盤穩(wěn)定的蛋白質(zhì)可以通過標(biāo)準(zhǔn)色譜程序直接純化。所得的純化膜蛋白-納米盤復(fù)合物可用于需要接觸蛋白質(zhì)的生理細胞內(nèi)和細胞外表面的應(yīng)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(jié)合納米盤和無細胞表達系統(tǒng)
從表達質(zhì)粒開始,，膜蛋白可以在無細胞系統(tǒng)中產(chǎn)生。預(yù)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(biāo)記等修飾。
B：洗滌劑溶解蛋白的兩步重構(gòu)
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(biāo)蛋白質(zhì)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(fù)合物 （5）。在這里,，獲得了代表膜蛋白群的納米盤復(fù)合物的混合物,，可用于蛋白質(zhì)組學(xué)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(fù)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(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)活性的關(guān)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(yīng)該構(gòu)成目標(biāo)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(dāng)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(zhì)的選擇已被證明對蛋白質(zhì)活性至關(guān)重要（8），例如在脂質(zhì)促進蛋白質(zhì)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(zhì)和脂質(zhì)混合物對蛋白質(zhì)影響的快速簡便方法,。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)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(fù)合物中,，這可能會增強蛋白質(zhì)活性,。
MSP納米盤在科學(xué)中的應(yīng)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(jié)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(zhì)區(qū)域的分辨率 （22，26）,。膜支架蛋白可以用組氨酸標(biāo)記,，以促進蛋白質(zhì)-納米盤復(fù)合物的純化、檢測和固定化,。其他納米盤應(yīng)用包括共振拉曼（11）,，MALDI（13），非共價質(zhì)譜（25）,，蛋白質(zhì)活化研究（14）,，時間分辨熒光光譜（15）和蛋白質(zhì)結(jié)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(yīng),，顯示出它們用作疫苗的潛力（16）,。 此外，整個膜蛋白質(zhì)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(zhì)可以轉(zhuǎn)移到雙細胞以提高NMR分辨率（23）。即使是可溶的脂質(zhì)相互作用蛋白質(zhì)也在納米盤的幫助下進行分析（20）,。表3列出了納米盤應(yīng)用的示例,。
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