The nanodisc: a novel tool for membrane protein studies

纳米圆盘 整体膜蛋白 膜蛋白 化学 生物物理学 生物膜 胶束 膜生物学 脂质体 磷脂 脂质双层 分散性 膜生物物理学 生物化学 生物 有机化学 水溶液
作者
Jonas Borch,Thomas Hamann
出处
期刊:Biological Chemistry [De Gruyter]
卷期号:390 (8): 805-814 被引量:136
标识
DOI:10.1515/bc.2009.091
摘要

Abstract A major challenge in the research on membrane-anchored and integral membrane protein complexes is to obtain these in a functionally active, water-soluble, and monodisperse form. This requires the incorporation of the membrane proteins into a native-like membrane or detergent micelle that mimics the properties of the original biological membrane. However, solubilization in detergents or reconstitution in liposomes or supported monolayers sometimes suffers from loss of activity and problematic analyses due to heterogeneity and aggregation. A developing technology termed nanodiscs exploits discoidal phospholipid bilayers encircled by a stabilizing amphipatic helical membrane scaffold protein to reconstitute membranes with integral proteins. After reconstitution, the membrane nanodisc is soluble, stable, and monodisperse. In the present review, we outline the biological inspiration for nanodiscs as discoidal high-density lipoproteins, the assembly and handling of nanodiscs, and finally their diverse biochemical applications. In our view, major advantages of nanodisc technology for integral membrane proteins is homogeneity, control of oligomerization state, access to both sides of the membrane, and control of lipids in the local membrane environment of the integral protein.
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