⑷、单分子间相互作用
如何得到单分子之间作用的信息?FRET作为一种有效的工具已经应用的这方面的研究。Ha T21等用FRET来探讨两个单分子之间的相互作用。他们用近场扫描显微镜观察单个的供体和单个的受体得到双色图象,并得到用短DNA分子连接的供体和受体荧光素的发射光谱。光裂解动力学用于研究FRET的出现和效率。经典的测算分子集合能量转移的方程改变为单分子测算。与分子集合测量不同的是单分子水平的动力学事件是可以用单对FRET来观察的,因为该结果并不为分子集团的随机平均化所消除。对于发生在纳米尺度的象旋转、位置变化或构象变化等现象可以用单对FRET来研究。
⑸、核酸的结构与空间构象
Xiaowei Zhuang19等人用FRET研究了单分子的四膜虫嗜热核酸酶的催化作用和折叠。用染料标记并且表面固定的核酸酶在功能上和未加以修饰的核酸酶没有区别。能够观察到从酶中心开始的双链docks 和 undocks的可逆折叠过程的单分子时间轨迹,并能确定折叠速度常数和转变态的特征。很难在分子集合出现和在分子集合水平衡量的docked态的全部折叠过程、中间折叠态以及折叠的多条途径都被观察到了,除此之外又发现了一种折叠常数为1/秒的新的折叠途径
TomaszHeyduk Eua Heyduk12 用FRET检测序列特异的DNA结合蛋白的活性。两个DNA片段各构成大约一半蛋白结合位点的DNA链,分别用供体荧光素和受体荧光素标记。两片段有短的互补区可供退火连接。互补区的长度和片段的浓度都保持在一定水平使自发的退火连接非常少,在没有蛋白出现时无能量转移的发生。当结合蛋白出现时,它对于全段的DNA的高亲和力将促使两片段连接,特异蛋白—DNA复合物出现,供体和受体荧光素因而靠近发生高效的FRET信号。如图3所示:
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图3: A 、DNA特异结合蛋白与DNA序列设计示意图 B、蛋白结合位点的几种可能的拼接方式(小方框和小圆圈分别表示荧光的供体和受体)