¿Qué hace que las proteínas insolubles sean insolubles?

Las proteínas “insolubles” son proteínas que son insolubles en agua pero que pueden ser solubles en medio lipídico / aceitoso o con detergentes. En general, estas proteínas insolubles se encuentran en la membrana celular o están estrechamente asociadas a la membrana. También pueden formarse debido al mal plegamiento de (generalmente) proteínas solubles.

La insolubilidad de estas proteínas se puede explicar en función de su estructura cuaternaria. Cuando se someten a plegamiento, los aminoácidos hidrofóbicos como fenilalanina, triptófano, cisteína, valina, etc. están expuestos (se mueven a la superficie externa de la proteína), lo que los hace insolubles en el medio acuoso. Por lo tanto, cuando ciertas proteínas solubles en agua se pliegan incorrectamente y si se exponen varios aminoácidos hidrófobos, también pueden volverse insolubles. Estas proteínas luego forman agregados / cuerpos de inclusión y pueden precipitar. (como en el caso de las placas amiloides)

El método más común para solubilizar proteínas insolubles (especialmente para estudios estructurales) es el uso de detergentes. Estos detergentes contienen una cola hidrofóbica (que forma un enlace hidrofóbico con la proteína) y un grupo de cabeza hidrófilo (que forma enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua), por lo tanto, solubilizan la proteína. En concentraciones más altas, forman micelas de detergente que actúan como membranas lipídicas artificiales y, por lo tanto, pueden solubilizar proteínas de membrana. Ejemplos comunes son Brij, CHAPS, Dodecyl-maltósido, etc.

Otros métodos incluyen el uso de liposomas, microsomas, nanodics / PNL, etc.

Obviamente, si no necesita proteína funcional, puede simplemente solubilizar los agregados en SDS u otros detergentes desnaturalizantes, urea, glicerol, etc.

Alguna vez tiene algo que ver con la cantidad de residuos hidrofóbicos en la proteína, a veces tiene que ver con la modificación posterior a la traducción. En realidad es difícil de saber. Por lo general, hay algunas cosas que probar.

a. pruebe diferentes especies, mire los homólogos de la proteína que le interesa, elija una que parezca contener más residuos polares que pueden aumentar la solubilidad.

segundo. Pruebe un sistema de expresión diferente, por ejemplo, si se trata de una proteína eucariota, en lugar de E. coli, puede comportarse mejor en el sistema de expresión eucariota.

do. prueba algún protocolo de replegamiento. por ejemplo, este documento describe su protocolo para volver a plegar la proteína Un nuevo protocolo de replegamiento de proteínas para la solubilización y purificación de lipoproteínas asociadas a peptidoglucanos recombinantes de Xylella fastidiosa sobreexpresadas en Escherichia coli

Los cuerpos de inclusión (IB) son la formación de partículas de proteína insolubles que son causadas por la expresión de genes heterólogos, especialmente en la expresión altamente eficiente en células de Escherichia coli.

Resons de formación de cuerpo de inclusión:

1) La sobreexpresión es más probable que cause la formación de cuerpos de inclusión.

2) La composición de aminoácidos de las proteínas recombinantes: cuanto más con el aminoácido de azufre, más fácil de formar.

3) El entorno de expresión de la proteína recombinante: a una temperatura de fermentación alta.

4) En eucariotas, faltan las enzimas de la modificación postraduccional, lo que da como resultado la acumulación de compuestos intermedios. Por lo tanto, los IB son fáciles de formar en las células.

Con el fin de obtener proteína soluble y biológicamente activa con alto rendimiento, los cuerpos de inclusión deben solubilizarse y replegarse in vitro. El primer paso es la purificación de los cuerpos de inclusión.

Aquí está el enlace sobre el protocolo de purificación de cuerpos de inclusión:

http://www.biologicscorp.com/inc

Para obtener más información sobre el replegamiento de cuerpos de inclusión, este enlace puede ayudarlo a:

Replegamiento de proteínas – BiologicsCorp