Beobachtung von Veränderungen in der Struktur und Oligomerisierungsstate eines helikalen Proteindimers unter Verwendung von Festkörper-Nanoporen

Die Proteinanalyse mit Festkörper-Nanoporen ist aufgrund von Einschränkungen in Bandbreite und Signal-Rausch-Verhältnis herausfordernd. Jüngste Verbesserungen dieser beiden Aspekte haben das Studium kleiner Peptide unter Verwendung von Festkörper-Nanoporen ermöglicht, die im Vergleich zu biologischen Gegenstücken den Vorteil der Einstellbarkeit des Porendurchmessers bieten. Hier berichten wir über die Detektion und Charakterisierung von Peptiden mit einer Länge von nur 33 Aminosäuren. Siliziumnitrid-Nanoporen mit Dicken von weniger als 10 nm werden verwendet, um Signal-Rausch-Verhältnisse (S/N) von bis zu S/N ∼ 10 bei 100 kHz zu liefern. Wir demonstrieren die Differenzierung zwischen Monomer- und Dimerformen des GCN4-p1-Leucinzipper, einer in der Molekularbiologie gut untersuchten Coiled-Coil-Struktur, und vergleichen sie mit dem ungeordneten Monomer mit 33 Resten. GCN4-p1 ist ein Sequenzsegment, das mit der Homodimerisierung des Transkriptionsfaktors General Control Nonderepressible 4 (GCN4) assoziiert ist, der an der Kontrolle der Aminosäuresynthese in Hefe beteiligt ist. Die Differenzierung zwischen zwei oligomeren Formen demonstriert die Fähigkeiten verbesserter Festkörper-Nanoporenplattformen zur Extraktion struktureller Informationen über kurze Peptidstrukturen.