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Ein zellpermeables und photospaltbares Reagens für die selektive intrazelluläre Protein-Protein-Dimerisierung

Authors


  • Wir danken Takanari Inoue für FRB-YFP-Giantin und Stephan Hübner für NLS-CFP-FKBP-Expressionskonstrukte. Diese Arbeit wurde durch den Schweizerischen Nationalfonds (205320-138302, 205320-143699), das ESF EuroMEMBRANE-Programm (31EM30-126143) und die Novartis (Jubilée) Stiftung unterstützt.

Abstract

Selektive Dimerisierungsreagentien (CIDs; chemical inducers of dimerization) wurden entwickelt, um die Protein-Dimerisierung und -Translokation chemisch zu steuern. Wir stellen hier ein neues, photospaltbares CID (MeNV-HaXS) vor, das HaloTag- und SNAP-tag-Fusionsproteine bindet und eine exzellente Selektivität und intrazelluläre Reaktivität besitzt. Die Anregung bei 360 nm spaltet die Methyl-6-nitroveratryl-Gruppe von MeNV-HaXS, und das “Dimere”, wieder in die beiden Proteine. MeNV-HaXS verknüpft HaloTag- und SNAP-tag-Fusionsproteine und erlaubt ihre zielgerichtete Verschiebung an Membranen und Zellorganellen, z. B. Plasmamembran, Endosomen, Lysosomen, Golgi, Mitochondrien und das Aktin Zytoskeleton. Die photolytische Spaltung von MeNV-HaXS setzt Zielproteine frei und ermöglicht die optische Manipulation der Proteinlokalisation mit hoher subzellulärer Präzision in Raum und Zeit. MeNV-HaXS ermöglicht so kinetische Studien, Manipulation der Proteindynamik und der subzellulärer Enzymaktivität. Demonstriert wurde die Anwendung von MeNV-HaXS für die zielgerichtete Protein-Translokation an den Golgi und die kinetische Erhebung von Importprozessen in den Zellkern.

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