单分子FRET和活细胞中转化生物分子的跟踪
Abhinaya Anandamurugan1, Antonia Eidloth1, Veronika Frank1
1Institute of Physical Chemistry, University of Freiburg, Freiburg, Germany.
Biophysical journal
|September 20, 2025
概括
研究人员开发了一种新方法,使用弗斯特共振能量转移 (FRET) 来追踪活细胞内的蛋白质动力学. 该技术允许实时详细分析蛋白质构造变化和细胞局部化.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 细胞生物学 细胞生物学
- 分子动力学分子动力学
背景情况:
- 像蛋白质和DNA这样的细胞生物分子存在于动态的结构状态.
- 分子相互作用和动力学受到细胞分离的影响.
- 测量细胞动态是具有挑战性的,因为仪器的限制和自光.
研究的目的:
- 开发一种新的自下而上的工程方法,用于跟踪活细胞中被转染的蛋白质.
- 分析时间解析的单分子Förster共振能量转移 (FRET) 的效率.
- 研究细胞环境对蛋白质动态和结构状态的影响.
主要方法:
- 利用基于激光激发的交替双通道跟踪,使用高度倾斜和层状光学 (HILO) 显微镜.
- 用定制DNA与已知的染料位置验证了静态FRET痕迹的方法.
- 采用微注射和斯特雷普托利辛-O介导的传染策略来提供蛋白质.
主要成果:
- 证明细胞环境与体外测量相比,可改变FRET效率约25%.
- 在细胞中对热冲击蛋白Hsp90进行评估的单分子FRET痕迹.
- 观察到的Hsp90FRET效率分布与已知的结构一致,但有显著的差异.
结论:
- 开发的FRET-TTB技术可以研究活细胞中的蛋白质构造变化.
- 这种方法可以分析生物分子的时间解析的细胞定位.
- 开辟了理解其原生细胞环境中的动态生物分子过程的新途径.


