proteinavbildningsteknikker

Proteinavbildningstekniker är metoder som används för att förstå proteinernas struktur, placering och interaktioner i biologiska system. Teknikerna strävar efter olika typer av information och uppnår olika upplösningar, men gemensamt är att de bidrar till vår förståelse av proteiners funktion och roll i hälsa och sjukdom.

Strukturell avbildning omfattar tekniker som avslöjar atomtaktning och tredimensionell geometri. X-ray kristallografi ger ofta högupplösta strukturer men kräver kristallisation av proteinet. Kryo-elektronmikroskopi (cryo-EM) har blivit kraftfull för både små och stora proteiner samt membranproteiner i nära-naturliga tillstånd, särskilt genom single-particle analysis. NMR-spektroskopi används för små till medelstora proteiner i lösning och ger även dynamikinfo, men har stor storleksbegränsning.

Cell- och molekylär avbildning fokuserar på var proteiner finns och hur de verkar i celler. Fluorescensmikroskopi använder fluoroforer eller immunolabeling för att lokalisera proteiner i celler, ofta i levande celler via taggar som GFP. Konfokal och superupplösande mikroskopi förbättrar räckvidden för intrazellulär lokalisation. Superupplösningstekniker som STED, PALM och STORM når upplösningar ned till tiotal nanometer, vilket möjliggör detaljerade studier av proteinnätverk i cellernas inre.

Interaktioner och dynamik behandlar hur proteiner närmar sig och påverkar varandra. FRET mäter energiöverföring mellan närliggande fluoroforer för att bedöma avstånd och interaktioner i realtid. Proximity labeling (BioID/APEX) och cross-linking mass spectrometry används för att kartlägga proteinmiljöer och komplex, medan smFRET möjliggör studier av individuella molekyler i detalj.