通过同步多通道TCSPC监测单个FoF1-ATP合成酶的旋转马达
摘要：脉冲激光激发和同步多通道时间相关单光子计数（TCSPC）的共焦时分辨单分子光谱技术能够实时提供有关生物马达构象变化的详细信息。我们研究了通过 FoF1-ATP 合酶中亚硝酸的步进内部旋转从 ADP 和磷酸生成腺苷三磷酸（ATP）的反应。这种反应通过嵌入脂质膜的酶亚基的逐步旋转来完成。通过荧光共振能量转移（FRET），我们检测到生物马达的旋转，通过单个 FoF1-ATP 合酶内分子间距的顺序变化。将单个酶长时间观察的方法是通过将其功能固定在玻璃表面上实现的。通过训练具有单分子FRET轨迹的隐藏马尔可夫模型（HMM），我们确定了逐步旋转的亚基运动。为了提高HMM分析的准确性，我们还包括了FRET给体的单分子荧光寿命，并使用交替激光激发来独立共定位FRET受体在一个光子突发中。HMM分析得出了旋转过程中亚基的方向和停留时间。此外，利用时分辨单分子FRET方法可以研究细菌杀菌药物（如黄金青霉素）对FoF1-ATP合酶的作用模式。
作者：N. Zarrabi, M. G. Dueser, S. Ernst, R. Reuter, G. D. Glick, S. D. Dunn, J. Wrachtrup, M. Boersch
论文ID：0708.3910
分类：Biological Physics
分类简称：physics.bio-ph
提交时间：2009-11-13