مما يدل على استخدامات مطياف الرواية قوة الجاذبية على التمدد وقياس البروتينات الليفية
Summary
هذا هو خطوة خطوة دليل يبين الغرض ، والعملية ، والنتائج ممثل عن مطياف قوة الجاذبية الرواية.
Abstract
وقد أصبحت دراسة بنية الجزيئات الحاسمة أمام الكشف عن الآليات الجزيئية وظيفة. هناك العديد من bioinstruments محدودة ، ولكنها مهمة قادرة على الاعتماد على اختبار قوة من الميزات الهيكلية في البروتينات. وقد تم تحديد نطاق معلمة على مدى دقة يمكن للباحثين نظير في العالم ميكانيكية نانوية من الجزيئات ، مثل الأحماض النووية ، والانزيمات والبروتينات التي تؤدي المحركات إدامة الحياة عمل. يتم ضبطها جيدا قوة ذرية المجهر (AFM) لتحديد الهياكل الأصلية من البروتينات الليفية مع دقة المسافة على قدم المساواة مع المجهر الإلكتروني. ومع ذلك ، في الدراسات القوة فؤاد ، والقوات وعادة ما تكون أعلى بكثير من جزيء واحد قد تواجه 1 و 2. الفخاخ البصرية (OT) هي جيدة جدا في تحديد المسافة النسبية بين حبات المحاصرين ، ويمكن نقلها قوات صغيرة جدا 3. ومع ذلك ، فإنها لم تسفر أطوال المطلقة دقيقة من الجزيئات قيد الدراسة. المحاكاة الجزيئية تقديم معلومات داعمة لمثل هذه التجارب ، لكنها محدودة في القدرة على التعامل مع أحجام نفس الجزيئية كبيرة ، وأطر زمنية طويلة ، وإقناع بعض الباحثين في غياب الأدلة الداعمة الأخرى 2 و 4.
قوة الجاذبية مطياف (GFS) يملأ مكانة حاسمة في ترسانة محقق من خلال تقديم مزيج فريد من قدراتهم. هذه الأداة هي قادرة على توليد قوى عادة مع 98 ٪ أو أفضل دقة من مجموعة إلى مجموعة femtonewton nanonewton. قياسات المسافة في الوقت الحاضر قادرة على حل طول المطلقة الجزيئية الى خمسة نانومتر ، والنسبية فصل الزوج حبة المسافات مع دقة مماثلة لاعتراض البصرية. أيضا ، يمكن أن تمتد أو تحديد GFS uncoiling حيث القوة بالقرب من التوازن ، أو توفير قوة متدرج لسيجمع ضد أية تغييرات هيكلية قياسه. فمن الممكن حتى لتحديد كيفية العديد من مخلفات الأحماض الأمينية ويشارك في فعاليات uncoiling تحت الأحمال القوة الفسيولوجية 2. خلافا لأساليب أخرى حيث هناك واسعة معايرة القوة التي يجب أن تسبق أي فحص ومعايرة GFS لا يتطلب مثل هذه القوة 5. من خلال استكمال نقاط القوة في أساليب أخرى ، فإن GFS سد الفجوات في فهم nanomechanics من البروتينات والجزيئات الحيوية الأخرى.
Protocol
Discussion
عند تحويل الفيلم إلى تمثيل thresholded رقميا ، من الأهمية بمكان بالنسبة لصورة thresholded للحفاظ على المنطقة نفسها في كل إطار من الفيديو. لأن الزوج في حبات الخرز التحرك بشكل مستقل عن بعضها البعض ، يمكن لأي انحراف في مجالات thresholded أيضا أن يسبب المسافات النسبية بين centroids من الخرز إ…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وتستند هذه المواد على العمل بدعم من مؤسسة العلوم الوطنية تحت رقم 0842736 المنحة.
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| 3-Aminopropyltriethoxysilane | Poly Sciences | 919-30-2 | ||
| Acetone | Fisher Scientific | A18P-4 | ||
| Pyridine | Sigma Aldrich | 110-86-1 | ||
| Glutaraldehyde | Fisher Scientific | G7776 | ||
| Glycine | Research Organics | BP381-1 | ||
| Tris | Sigma | 9682T | ||
| Sodium azide | Amresco | 71289 | ||
| BSA | Sigma Aldrich | AMR-0332-100G | ||
| NaCl | Sigma | S7653 | ||
| EDTA | MSI | E9884 | ||
| Nitrocellulose | Sigma | 60443 | ||
| N-N Dimethyl Formamide | Extracted from Large New | D4254 | ||
| Rabbit skeletal myosin II | Zealand White Rabbits (7-8) | NA | ||
| MF30 antibody (9-10) | Developmental Studies | MF30 | ||
| MF20 antibody (6) | Hybridoma Bank | MF20 | ||
| Lab microscope | Boreal | WW57905M00 | ||
| Equatorial mount | Celestron | CG-5 | ||
| Digital video cam | Sony | XCDV60 | ||
| Caliper release | Cabelas | IA-415482 | ||
| Compression spring | Jones Spring Co. | 723 | ||
| Extension spring | Jones Spring Co. | 770 | ||
| ImageJ | NIH | NA | ||
| Fire-i drivers & application | Unibrain | 3.80 | ||
| Excel | Microsoft | NA |
References
- Schwaiger, I., Sattler, C., Hostetter, D. R., Rief, M. The myosin coiled-coil is a truly elastic protein structure. Nat. Mater. 1, 232-235 (2002).
- Root, D. D., Yadavalli, V. M., Forbes, J. G., Wang, K. Coiled-coil nanomechanics and uncoiling and unfolding of the superhelix and alpha-helices of myosin. Biophysical Journal. 90, 2852-2866 (2006).
- Nishizaka, T., Miyata, H., Yoshikawa, H., Ishiwata, S., Kinosita, K. Unbinding force of a single motor molecule of muscle measured using optical tweezers. Nature. 377, 251-254 (1995).
- Gawalapu, R. K., Root, D. D. Fluorescence labeling and computational analysis of the strut of myosin’s 50 kDa cleft. Arch. Biochem. Biophys. 456, 102-111 (2006).
- Kellermayer, M. S. Z. Visualizing and manipulating individual protein. Molecules Physiol. Meas. 26, R119-R153 (2005).
- Shimizu, T., Dennis, J. E., Masaki, T., Fischman, D. A. Axial arrangement of the myosin rod in vertebrate thick filaments: immunoelectron microscopy with a monoclonal antibody to light meromyosin. J. Cell Biol. 101, 1115-1123 (1985).
- Godfrey, J. E., Harrington, W. F. Self-association in the myosin system at high ionic strength. I. Sensitivity of the interaction to pH and ionic environment. Biochemistry. 9, 886-893 (1970).
- Root, D. D., Stewart, S., Xu, J. Dynamic docking of myosin and actin observed with resonance energy transfer. Biochemistry. 41, 1786-1794 (2002).
- Xu, J., Root, D. D. Conformational Selection during Weak Binding at the Actin and Myosin Interface. Biophys. J. 79, 1498-1510 (2000).
- Sattin, B. D., Pelling, A. E., Goh, M. C. DNA base pair resolution by single molecule force spectroscopy. Nucleic Acids Res. 32, 4876-4883 (2004).
