膜相態、電荷與曲率調控 α-突觸核蛋白的結合動力學

α-突觸核蛋白(αSyn)是一種內在無序蛋白,其與脂質膜的相互作用對於其生理功能及其在突觸核蛋白病中的作用均至關重要。儘管已知膜電荷、相態和曲率各自都會影響αSyn的結合,但這些性質通常是被獨立考察的,因此它們對膜結合平衡態和動態過程的聯合作用仍未得到解析。在本研究中,我們結合熒光顯微鏡、圓二色譜光譜和熒光漂白後恢復(FRAP)實驗,並輔以粗粒化分子動力學模擬,系統研究了膜相態與電荷如何共同調控α...
生物化學

α-突觸核蛋白(αSyn)是一種內在無序蛋白,其與脂質膜的相互作用對於其生理功能及其在突觸核蛋白病中的作用均至關重要。儘管已知膜電荷、相態和曲率各自都會影響αSyn的結合,但這些性質通常是被獨立考察的,因此它們對膜結合平衡態和動態過程的聯合作用仍未得到解析。在本研究中,我們結合熒光顯微鏡、圓二色譜光譜和熒光漂白後恢復(FRAP)實驗,並輔以粗粒化分子動力學模擬,系統研究了膜相態與電荷如何共同調控αSyn的結合、曲率敏感性以及交換動力學。

在兩性離子條件下,αSyn優先結合高曲率的凝膠相膜,這一現象由多面體囊泡形態所導致的、依賴於曲率而富集的堆積缺陷所驅動。陰離子脂質的摻入選擇性增強了液相膜中的結合,同時減弱了凝膠相膜中依賴曲率的分配。動態測量表明,膜相態和電荷同樣控制膜結合αSyn的穩定性,其中凝膠相膜和陰離子脂質促進動力學穩定化狀態的形成。模擬結果顯示,曲率誘導的缺陷形成在凝膠相膜中顯著增強,但對電荷基本不敏感。

這些發現確立了αSyn-膜相互作用受膜相態、曲率和電荷協同作用的調控,並強調了解析蛋白質-膜結合中的熱力學和動力學貢獻的重要性。

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📄 原文連結:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.12.724662v1?rss=1

🏷️ α-突觸核蛋白 脂質膜結合 膜相態 膜曲率 膜電荷 結合動力學

Administrator 2026年5月14日
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