通过一系列两亲性共聚物实现天然腺苷A2A受体的溶解

《Biomaterials Science》：Native adenosine A2A receptor solubilisation by a library of amphipathic copolymers

聚合物纳米圆盘封装技术用于高效稳定膜蛋白A2A受体研究，通过可控自由基聚合合成交替阴离子/阳离子共聚物和伪两性离子共聚物，筛选出1:1 MVP:BM和1:1:1 KSPMA:TMAEMA:BMA组合最优。实验确定最佳pH、温度、聚合时间及浓度条件，实现规模化A2A受体纳米圆盘制备，经亲和纯化后聚MVP-BM组份产率最高且功能完整，荧光光谱证实其配体结合活性。

　　

聚合物纳米盘是一种研究工具，它可以将膜蛋白（MPs）包裹在周围的两亲性聚合物中，从而将其分离出来并进行研究，以了解其结构和生理特性。与其他膜模拟物相比，聚合物纳米盘的一个优势在于它们能够将膜蛋白天然地溶解在细胞磷脂环中。然而，聚合物可能与膜成分发生相互作用，从而抑制膜蛋白的活性，因此选择合适的聚合物至关重要。本研究表明，具有交替单元和阳离子电荷的聚合物（如聚(N-甲基-4-乙烯基吡啶inium碘化物-co-烷基马来酰亚胺)（poly(MVP-co-AlkylMs)）以及具有伪两性电荷的新型统计共聚物（如聚(3-磺丙基甲基丙烯酸钾-co-2-(三甲基氨基)乙基甲基丙烯酸-co-丁基甲基丙烯酸)（poly(KSPMA-co-TMAEMA-co-BMA)）能够使G蛋白偶联的A2A腺苷受体（A2AR）实现天然溶解，这两种聚合物都是通过RAFT聚合方法合成的。在测试了每一类聚合物后，发现使用poly(MVP-co-BM)（1:1 MVP:BM）和poly(KSPMA-co-TMAEMA-co-BMA)（1:1:1 KSPMA:TMAEMA:BMA）提取A2AR的效率最高。确定了提取A2AR所需的最适pH值、温度、溶解时间、聚合物浓度和离子强度条件，从而实现了大规模的A2AR纳米盘制备。经过亲和纯化后，A2AR-poly(MVP-co-BM)纳米盘的产量优于A2AR-poly(KSPMA-co-TMAEMA-co-BMA)纳米盘。通过荧光相关光谱（FCS）对重组受体进行了功能评估，以确定在交替阳离子聚合物（poly(MVP-co-BM）中稳定的A2AR的配体结合能力。这些天然纳米盘仍能特异性地结合A2A配体拮抗剂。