合成納米盤是小圓盤形結(jié)構(gòu),，由通過合成聚合物環(huán)結(jié)合在一起的細(xì)胞膜磷脂組成,。它們提供了細(xì)胞膜中天然膜蛋白環(huán)境的移動，幾乎相同的拷貝,。因此,，它們規(guī)避了增溶去垢劑的問題，使我們能夠穩(wěn)定和分離處于活性狀態(tài)的膜蛋白,，以進(jìn)行進(jìn)一步的科學(xué)研究。
有幾種不同的聚合物可用于制造合成納米盤。每個都有自己的優(yōu)點和缺點
DIBMA
SMA
AASTY
AMPHIPOL
合成聚合物如何形成膜蛋白的納米盤,？
細(xì)胞膜為我們最重要的蛋白質(zhì)組之一：膜蛋白質(zhì)組提供了環(huán)境,。它們分為外周蛋白和整型蛋白，都具有某種疏水性,，阻礙了正常條件下的溶解,。
問題在于,，當(dāng)這些疏水區(qū)域與水或其他親水介質(zhì)接觸時，膜蛋白的3D結(jié)構(gòu)會崩潰,，從而失去其功能,。
為了避免這種情況發(fā)生，蛋白質(zhì)科學(xué)家傳統(tǒng)上使用洗滌劑來掩蓋膜蛋白質(zhì)的脆弱部分,。但是基于洗滌劑的方法也有其自身的一系列問題,，例如耗時的篩選過程或3D結(jié)構(gòu)干擾。
然而,，合成聚合物能夠從其單體中形成聚合物鏈,，插入到所需膜蛋白周圍的細(xì)胞膜中（參見 無花果。2,，頂部的紅色線）,。就像餅干切割機(jī)一樣，膜蛋白從膜中溶解,，聚合物使膜蛋白在新形成的納米盤中保持穩(wěn)定,。
相應(yīng)的親和色譜步驟可以精確分離穩(wěn)定的目標(biāo)蛋白并進(jìn)行進(jìn)一步的科學(xué)分析。
DIBMA :DIBMA是二異丁烯-馬來酸的縮寫,。它形成的合成納米盤被稱為“DIBMA-脂質(zhì)-顆粒",，簡稱DIBMALP。它與此處介紹的所有其他聚合物共享相同的協(xié)議,。
為什么要選擇DIBMA,？
DIBMA比SMA和AASTY有一個關(guān)鍵優(yōu)勢。通過比較圖4和圖7可以看出,，DIBMA缺少其他兩種聚合物具有的芳香環(huán),。這有很大的意義。
與SMA和AASTY相比,，DIBMA不吸收波長為280nm的光,。這一點至關(guān)重要，因為該波長也用于通過吸光度測量進(jìn)行蛋白質(zhì)定量,。SMA和AASTY納米盤不能用于此目的,，因為它們的芳香環(huán)會扭曲蛋白質(zhì)定量的測量結(jié)果。
為什么不應(yīng)該使用DIBMA,？
對DIBMA的最大反駁是,，與SMA和AASTY相比，它的溶解率可能更低,。這意味著（平均）DIBMA納米盤 - 也稱為DIBMALP - 導(dǎo)致比其他合成聚合物更少的穩(wěn)定膜蛋白,。
但是，這只是一個經(jīng)驗法則。與其他聚合物相比,，一些蛋白質(zhì)確實以更高的速率溶解DIBMA,。另一個原因 篩分 將永遠(yuǎn)保持重要。
DIBMA與洗滌劑的比較
長期以來,，膜蛋白背后的科學(xué)依賴于去垢劑進(jìn)行增溶和穩(wěn)定,。然而，DDM或LMNG等洗滌劑也存在一系列問題,?？梢员苊鈱φ_洗滌劑進(jìn)行耗時的篩選過程，并且需要不斷將其添加到所有緩沖液中,。但這適用于所有合成納米盤,。
圖5顯示了使用DDM洗滌劑的DIBMALP和相同構(gòu)建體之間穩(wěn)定目標(biāo)膜蛋白的量?？梢郧宄乜吹?，DDM在所需的kDA值約為40-60 kDa時具有更少的特定頻段。
為什么不應(yīng)該使用DIBMA,？
對DIBMA的最大反駁是,，與SMA和AASTY相比，它的溶解率可能更低,。這意味著（平均）DIBMA納米盤 - 也稱為DIBMALP - 導(dǎo)致比其他合成聚合物更少的穩(wěn)定膜蛋白,。
但是，這只是一個經(jīng)驗法則,。與其他聚合物相比,，一些蛋白質(zhì)確實以更高的速率溶解DIBMA。另一個原因 篩分 將永遠(yuǎn)保持重要,。
DIBMA與洗滌劑的比較
長期以來,，膜蛋白背后的科學(xué)依賴于去垢劑進(jìn)行增溶和穩(wěn)定。然而,，DDM或LMNG等洗滌劑也存在一系列問題,。可以避免對正確洗滌劑進(jìn)行耗時的篩選過程,，并且需要不斷將其添加到所有緩沖液中。但這適用于所有合成納米盤,。使用DDM洗滌劑的DIBMALP和相同構(gòu)建體之間穩(wěn)定目標(biāo)膜蛋白的量,。可以清楚地看到,，DDM在所需的kDA值約為40-60 kDa時具有更少的特定頻段,。
DIBMA 的類型
有不同類型的DIBMA需要區(qū)分。
不同的緩沖 DIBMAS - TRIS 或 HEPES 緩沖液
不同長度的 DIBMA - DIBMA 10 和 12 構(gòu)建不同的大型聚合物鏈
不同電荷的DIBMAS-使DIBMAS對二價陽離子的耐受性更高 甘油和氨基葡萄糖基團(tuán)已連接到原始DIBMA結(jié)構(gòu)上
SMA是苯乙烯馬來酸酐的縮寫。它形成的合成納米盤被稱為“SMA-脂質(zhì)-顆粒",，簡稱SMALP,。
為什么要選擇SMA？
SMA是用于制造合成聚合物的時間最長的聚合物,。因此,，SMA擁有成功溶解膜蛋白的最佳成熟數(shù)據(jù)庫。足以催生自己的科學(xué)界,， SMALP 網(wǎng)絡(luò),。
與DIBMA相比，SMA具有更高的膜蛋白溶解率,。這意味著,，與DIBMALP相比，使用SMALP可以獲得更多的膜蛋白,。
為什么不應(yīng)該選擇SMA,？
如圖7所示，SMA含有芳香環(huán),。這導(dǎo)致SMA吸收波長為280nm的光,。該波長通常用于定量蛋白質(zhì)。因此,，由SMALP溶解的膜蛋白不能以這種方式定量,，因為SMALP會扭曲測量。 迪布馬 沒有這個問題,。
AASTY
聚（丙烯酸-共苯乙烯）,，AASTY，或SAA,，是由丙烯酸和苯乙烯組成的高度交替的共聚物,。
AASTY非常適合天然脂質(zhì)納米盤，可有效從哺乳動物,、細(xì)菌和酵母系統(tǒng)中提取膜蛋白（1,，2）。AASTY在天然納米盤制備中的使用是由Anton Autzen博士和Henriette Autzen博士與斯坦福大學(xué)的Appel研究小組和加州大學(xué)舊金山分校的Yifan Cheng實驗室合作開發(fā)的,。
為什么要使用AASTY
苯乙烯和丙烯酸的反應(yīng)性比允許共聚物中高度交替的單體序列（1）,。這意味著它們比不均勻的共聚物更均勻，并且可能更有效,。
多余的AASTY共聚物可以在納米盤形成后通過透析去除（3）,。這是因為聚合物分子量分布的分散性低，分子量在用于合成AASTY的可逆加成-破碎鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)中得到高度控制,。圖 9 對此進(jìn)行了說明,。
為什么不使用AASTY
使用陰離子共聚物時的主要挑戰(zhàn)之一是它們對二價陽離子的敏感性：過高的二價陽離子濃度會導(dǎo)致共聚物沉淀,，從而喪失功能。作為一種陰離子共聚物,，AASTY對二價陽離子敏感,。這種靈敏度取決于共聚物中的丙烯酸含量，可以通過添加越來越多的鹽（如KCl和NaCl）來進(jìn)一步降低（3）,。AASTY共聚物可耐受更高濃度的鎂2+ 比卡2+,，無論是在納米盤中還是在沒有脂質(zhì)的情況下.
AMPHIPOLS
AMPHIPOLS是“兩親聚合物"的縮寫。
兩棲酚可以看作是使用聚合物進(jìn)行膜蛋白穩(wěn)定的第一個重大成功,。他們第一次提到這種用途來自 特里貝特等人,，1996年。 當(dāng)時,，兩棲酚是穩(wěn)定膜蛋白的洗滌劑的替代品,。但是片棲動物的不斷發(fā)展導(dǎo)致了所謂的 超溶質(zhì)™兩棲動物。如前所述,，兩棲動物的歷史可以追溯到1996年,。當(dāng)時，兩棲動物只能穩(wěn)定膜蛋白,，但不能溶解膜蛋白,。這第一個任務(wù)仍然需要用洗滌劑來完成，類似于 MSP 納米盤.但最近的發(fā)展改變了這種狀況,。新型Ultrasolute™ Amphipols以快速簡便的方式結(jié)合了這兩個步驟,，可與我們的其他合成聚合物相媲美。
為什么要使用超溶™兩棲動物,？
兩棲聚合物結(jié)合了其他合成納米盤聚合物的兩個優(yōu)點,。首先，它們對膜蛋白的增溶效率至少與SMA相當(dāng),。同時,，與SMA相比，它在280nm波長處沒有值得注意的吸收,，與DIBMA相比,，它的吸收甚至更少。因此,，它不會干擾體積排阻色譜或蛋白質(zhì)定量測量,。
5
立即詢價
您提交后,，專屬客服將第一時間為您服務(wù)