A Versatile Strategy for Production of Membrane Proteins with Diverse Topologies: Application to Investigation of Bacterial Homologues of Human Divalent Metal Ion and Nucleoside Transporters
Notice bibliographique
Résumé
Membrane proteins play key roles in many biological processes, from acquisition of nutrients to neurotransmission, and are targets for more than 50% of current therapeutic drugs. However, their investigation is hampered by difficulties in their production and purification on a scale suitable for structural studies. In particular, the nature and location of affinity tags introduced for the purification of recombinant membrane proteins can greatly influence their expression levels by affecting their membrane insertion. The extent of such effects typically depends on the transmembrane topologies of the proteins, which for proteins of unknown structure are usually uncertain. For example, attachment of oligohistidine tags to the periplasmic termini of membrane proteins often interferes with folding and drastically impairs expression in Escherichia coli. To circumvent this problem we have employed a novel strategy to enable the rapid production of constructs bearing a range of different affinity tags compatible with either cytoplasmic or periplasmic attachment. Tags include conventional oligohistidine tags compatible with cytoplasmic attachment and, for attachment to proteins with a periplasmic terminus, either tandem Strep-tag II sequences or oligohistidine tags fused to maltose binding protein and a signal sequence. Inclusion of cleavage sites for TEV or HRV-3C protease enables tag removal prior to crystallisation trials or a second step of purification. Together with the use of bioinformatic approaches to identify members of membrane protein families with topologies favourable to cytoplasmic tagging, this has enabled us to express and purify multiple bacterial membrane transporters. To illustrate this strategy, we describe here its use to purify bacterial homologues of human membrane proteins from the Nramp and ZIP families of divalent metal cation transporters and from the concentrative nucleoside transporter family. The proteins are expressed in E. coli in a correctly folded, functional state and can be purified in amounts suitable for structural investigations.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».