Rapid topology probing using fluorescence spectroscopy in planar lipid bilayer: the pore-forming mechanism of the toxin Cry1Aa of <i>Bacillus thuringiensis</i>
Notice bibliographique
Résumé
Pore-forming toxins, many of which are pathogenic to humans, are highly dynamic proteins that adopt a different conformation in aqueous solution than in the lipid environment of the host membrane. Consequently, their crystal structures obtained in aqueous environment do not reflect the active conformation in the membrane, making it difficult to deduce the molecular determinants responsible for pore formation. To obtain structural information directly in the membrane, we introduce a fluorescence technique to probe the native topology of pore-forming toxins in planar lipid bilayers and follow their movement during pore formation. Using a Förster resonance energy transfer (FRET) approach between site-directedly labeled proteins and an absorbing compound (dipicrylamine) in the membrane, we simultaneously recorded the electrical current and fluorescence emission in horizontal planar lipid bilayers formed in plastic chips. With this system, we mapped the topology of the pore-forming domain of Cry1Aa, a biological pesticide from Bacillus thuringiensis, by determining the location of the loops between its seven α helices. We found that the majority of the toxins initially traverse from the cis to the trans leaflet of the membrane. Comparing the topologies of Cry1Aa in the active and inactive state in order to identify the pore-forming mechanism, we established that only the α3-α4 hairpin translocates through the membrane from the trans to the cis leaflet, whereas all other positions remained constant. As toxins are highly dynamic proteins, populations that differ in conformation might be present simultaneously. To test the presence of different populations, we designed double-FRET experiments, where a single donor interacts with two acceptors with very different kinetics (dipicrylamine and oxonol). Due to the nonlinear response of FRET and the dynamic change of the acceptor distribution, we can deduce the distribution of the acceptors in the membrane from the time course of the donor fluorescence. We found that Cry1Aa is present on both membrane leaflets.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».