CIQTEK EPR200M facilita la investigación sobre membranas tau revisadas por pares en la Universidad de Burdeos, Francia

Hallazgos clave y valor de un vistazo

Comprender cómo las proteínas intrínsecamente desordenadas interactúan con las membranas biológicas es un desafío de larga data en biofísica. En un estudio reciente publicado en Química biofísica (2026, 329:107550), Dr. Yann Fichou y su equipo en el Universidad de Burdeos, Francia , desarrolló un sólido espectroscopia EPR cuantitativa método para medir directamente Interacciones proteína tau-lípido Su enfoque no se basa en sondas indirectas ni en señales de fluorescencia relativa, lo que permite una cuantificación precisa y absoluta de las poblaciones de proteínas libres y unidas a la membrana.

Usando el Espectrómetro EPR de banda X de sobremesa CIQTEK EPR200M , el equipo resolvió cuantitativamente el comportamiento vinculante de proteína tau a membranas lipídicas con carga negativa, se extrajeron concentraciones absolutas de poblaciones de proteínas libres y unidas, y se determinó la afinidad de unión con un mínimo aporte experimental. Este trabajo no solo revela información clave sobre el mecanismo de las interacciones entre Tau y la membrana, sino que también demuestra el poder de... CW EPR para el análisis cuantitativo en sistemas biológicos complejos.

Antecedentes: ¿Por qué es tan difícil cuantificar las interacciones proteína-lípido?

Las interacciones proteína-lípido desempeñan un papel fundamental en la señalización celular, la organización de la membrana y la agregación de proteínas patológicas. En enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer, se cree que la interacción entre la proteína Tau y las membranas celulares es un evento temprano crítico que desencadena la agregación patológica.

A pesar de su importancia, la caracterización cuantitativa de estas interacciones sigue siendo un desafío. Las membranas biológicas son heterogéneas, dinámicas y muy sensibles a las condiciones experimentales. Las interacciones en sí mismas suelen ser débiles, transitorias e implican múltiples estados conformacionales. Los métodos convencionales, como la fluorescencia o los ensayos colorimétricos, suelen proporcionar señales relativas y requieren curvas de calibración que introducen incertidumbre adicional.

Espectroscopia EPR ofrece un enfoque fundamentalmente diferente. Al investigar directamente la dinámica de las moléculas marcadas por espín, EPR cuantitativo Proporciona una ventana sensible y precisa al movimiento molecular, la unión y la restricción conformacional, lo que permite la determinación precisa de las interacciones proteína-lípido.

De las formas de líneas espectrales a la dinámica de unión molecular

Tau es una proteína intrínsecamente desordenada, y su interacción con las membranas lipídicas implica cambios sutiles en la movilidad molecular en lugar de grandes reordenamientos estructurales. Esto hace CW EPR especialmente adecuado para el problema.

La proteína Tau se marcó específicamente mediante marcaje de espín dirigido (SDSL). Se adquirieron espectros de EPR de onda continua en el CIQTEK EPR200M a temperatura ambiente y 150 K mientras aumenta la concentración de vesículas multilamelares (MLV) POPS.

La tau libre muestra un espectro estrecho y simétrico de tres líneas, correspondiente a un movimiento isotrópico rápido (τc ≈ 0,383 ns), característico de proteínas intrínsecamente desordenadas. A medida que aumenta la concentración de POPS, el ensanchamiento espectral y los tiempos de correlación rotacional más largos (hasta 2,25 ns) indican una restricción progresiva del movimiento de tau tras la unión a la membrana.

Figura 1. (A) Espectros CW-EPR a temperatura ambiente de Tau marcada por espín durante la titulación con concentraciones crecientes de MLV de POPS, que muestran cambios graduales en la forma de la línea.
(B) Espectros EPR en estado congelado (150 K) y simulaciones de Tau marcada por espín en ausencia (azul) y presencia (rojo) de MLV de POPS 25 mM.
(C) Espectro EPR a temperatura ambiente de monómeros Tau en un entorno libre.
(D) Espectro de EPR a temperatura ambiente de monómeros de Tau en un ambiente restringido. La concentración de Tau fue de 50 μM. El ambiente libre corresponde a Tau en tampón, mientras que el ambiente restringido corresponde a Tau en solución con MLV.

Cuantificación absoluta mediante deconvolución espectral de dos componentes

Un avance clave de este trabajo es el uso de la intensidad de la señal EPR para la cuantificación absoluta. La intensidad de la señal es directamente proporcional al número de electrones desapareados, lo que permite la determinación precisa de concentraciones de proteínas libres y unidas sin estándares de calibración.

Utilizando la alta estabilidad de línea base y la relación señal-ruido del CIQTEK EPR200M Los espectros experimentales se descompusieron linealmente en componentes libres y unidos a la membrana. Esta deconvolución de dos componentes permite calcular las concentraciones absolutas de proteína, lo que proporciona una base sólida para construir modelos de unión de tipo Hill y determinar las constantes de disociación aparente (K_D).

Figura 2. (A) Espectros EPR experimentales de Tau marcada por espín en diferentes concentraciones de POPS (negro) y simulaciones de mejor ajuste correspondientes (azul a rojo).
(B) Ejemplo de descomposición espectral en componentes libres (azul) y unidos (rellenos de naranja).

Estrategia minimalista para la determinación rápida y precisa de la afinidad

El análisis de propagación de errores identificó las condiciones óptimas para una determinación precisa de K_D: cuando aproximadamente la mitad de la población de Tau está ligada (θ ≈ 0,4–0,6), la incertidumbre experimental se minimiza. Una sola medición de EPR utilizando el EPR200M Es suficiente para obtener constantes de disociación aparentes que coincidan con los resultados de la titulación completa, reduciendo tanto el tiempo experimental como el valioso consumo de muestra.

Rendimiento confiable en el que confían usuarios internacionales

El CIQTEK EPR200M Demuestra un rendimiento de microondas estable, detección sensible y un funcionamiento fiable a temperatura ambiente. Estas características facilitan la adquisición de datos reproducibles para muestras biológicas complejas, desde la dinámica a temperatura ambiente hasta el análisis hiperfino a baja temperatura.

La exitosa aplicación en la Universidad de Burdeos confirma que los instrumentos del CIQTEK brindan un sólido apoyo para la investigación en ciencias de la vida de vanguardia en Europa y en todo el mundo.

Soluciones CIQTEK EPR para investigación cuantitativa

CIQTEK ofrece una amplia gama de Instrumentos EPR :

• Sistemas pulsados y de onda continua en banda X :de sobremesa o de suelo, compatible con temperatura variable, luz, electroquímica y módulos in situ.

• Sistemas de banda Q y W de campo alto :campos magnéticos más elevados y resolución espectral para materiales, estados cuánticos y estudios biofísicos avanzados.

Con un rendimiento comprobado, Instrumentos CIQTEK EPR se instalan en todo el Europa, América del Norte y Asia , apoyando a cientos de laboratorios de investigación y socios industriales en todo el mundo.