journal article·2012-01-24

Single-Molecule Force Spectroscopy from Nanodiscs: An Assay to Quantify Folding, Stability, and Interactions of Native Membrane Proteins

Michael Zocher, Christian Roos, Susanne Wegmann, Patrick D. Bosshart, Volker Dötsch, Frank Bernhard, Daniel J. Müller

ACS Nano· Volume 6· Issue 1
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Abstract

Single-molecule force spectroscopy (SMFS) can quantify and localize inter- and intramolecular interactions that determine the folding, stability, and functional state of membrane proteins. To conduct SMFS the membranes embedding the membrane proteins must be imaged and localized in a rather time-consuming manner. Toward simplifying the investigation of membrane proteins by SMFS, we reconstituted the light-driven proton pump bacteriorhodopsin into lipid nanodiscs. The advantage of using nanodiscs is that membrane proteins can be handled like water-soluble proteins and characterized with similar ease. SMFS characterization of bacteriorhodopsin in native purple membranes and in nanodiscs reveals no significant alterations of structure, function, unfolding intermediates, and strengths of inter- and intramolecular interactions. This demonstrates that lipid nanodiscs provide a unique approach for in vitro studies of native membrane proteins using SMFS and open an avenue to characterize membrane proteins by a wide variety of SMFS approaches that have been established on water-soluble proteins.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Force Microscopy Techniques and Applications · Lipid Membrane Structure and Behavior · Mechanical and Optical Resonators

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Biosystems Science and Engineering (BSSE), ETH Zürich, Mattenstraße 26, 4058 Basel, Switzerland

M.E. Müller Institute for Structural Biology, Biozentrum, University of Basel, Klingelbergstraße 70, 4056 Basel, Switzerland

Institute of Biophysical Chemistry, Goethe University Frankfurt, Max-von-Laue-Straße 9, 60438 Frankfurt/Main, Germany

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