Evaluation binding of individual and combined domains in the bacterial flagellar motor complex by CG-MALS

Aplikace |  | Wyatt Technology | WatersInstrumentace
HPLC
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Waters

Význam tématu


Regulace směru otáčení bakteriálních bičíků je klíčová pro bakteriální chemotaxi a pohyb. Střídání konformačních stavů komplexu FliG–FliM umožňuje změnu rotace z protisměrné na souosou. Porozumění afinitám a stoichiometriím těchto protein–protein interakcí je základem pro vysvětlení mechanismu spouštěcího přepínače bičíku.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo potvrdit a kvantifikovat interakce jednotlivých domén proteinu FliG (střední doména FliGM a C-terminální doména FliGC) s partnerem FliM a zjistit chování kompletní více-doménové formy FliGMC. K tomuto účelu byla rozšířena dřívější NMR měření o techniku kompozičně-gradientní multiúhlové statické rozptylové světlo (CG-MALS).

Použitá metodika a instrumentace


Pro přípravu různých poměrů proteinů a pufrů byla použita automatizovaná aparatura Calypso® s online DAWN® MALS detektorem. Vzorky byly filtrovány Anotop stříkačkovými filtry (0,02 a 0,1 µm). Koncentrace byla určována UV spektroskopií. Data sběru a analýzy bylo řízeno softwarem CALYPSO™.

Hlavní výsledky a diskuse


1) FliGM vykázala silné spojení s FliM s Kd=6,6 µM a 1:1 stoichiometrií. Výsledky odpovídají dřívějším odhadům 1–10 µM.
2) FliGC prokázala slabou vazbu s FliM (Kd=580 µM) a 1:1 komplexy, ve shodě s předchozími NMR daty (~200 µM).
3) Více-doménový FliGMC se choval odlišně: interakce s FliM probíhala pomalu, kinetika nedosáhla rovnováhy ani po hodině. Analyzované mezistavy naznačují vznik komplexů s poměrem FliM:FliG až 3:2 a vyššími molekulovými hmotnostmi (~230 kDa), což naznačuje postupnou oligomerizaci nad rámec jednoduché 1:1 vazby.

Přínosy a praktické využití metody


CG-MALS umožňuje přesné stanovení afinit, stoichiometrií i kinetiky složitých proteinových interakcí v roztoku, což není možné pomocí povrchových technik (SPR) ani tradičních řešení (ITC, sedimentační analýza). Tato metoda je vhodná pro výzkum složitých biomolekulárních systémů, kde dochází k pomalé a postupné samo-sdružení.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Rozšíření CG-MALS na studium dalších bakteriálních motility komponent a regulačních proteinů.
  • Sledování vlivu chaperonů či lokálních koncentrací v mimobuněčném prostředí.
  • Integrace s dalšími biofyzikálními metodami (SAXS, cryo-EM) pro detailní strukturální modelování.

Závěr


CG-MALS odhalila významné rozdíly v afinitách domén FliG k FliM, potvrdila mechanistickou roli FliGM v přepínači bičíku a ilustrativně zachytila pomalou oligomerizaci více-doménových komplexů. Tyto poznatky přispívají k hlubšímu porozumění sebe-sestavování flagelárního motoru.

Reference


  1. Dyer C.M. et al., J. Mol. Biol. 388, 71–85 (2009).
  2. Blair D.F., J. Bacteriol. 188, 7033–7045 (2006).
  3. Park S. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 11886–11891 (2006).
  4. PDB: FliG 1LKV; FliM 2HP7.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

9L]LHSPUN[OL(MÄUP[`VM Individual and Combined FliG Domains for FliM in the Bacterial Flagellar Motor Complex
Measuring the Interaction Between Thrombin-α and an Anti-Thrombin Antibody
SEC-MALS and CG-MALS: Complementary Techniques to Characterize Protein-DNA Complexes
Binding Affinity and Stoichiometry of a Multivalent Protein-aptamer Association