单分子荧光共振能量转移用于生物大分子构象动态变化过程研究进展

生物大分子参与生命活动的各个过程,在单分子水平上实时观测和分析生物大分子自身的结构动态以及生物大分子相互作用的动态过程,对于深入理解生物大分子的作用机制具有重要意义。自提出以来,单分子荧光共振能量转移技术逐渐展现出其在研究生物大分子构象变化和相互作用过程等方面的巨大潜力,一系列新的作用机理陆续被提出。本文对单分子荧光共振能量转移技术在蛋白质与核酸分子构象动态变化、蛋白质-蛋白质相互作用以及蛋白质-核酸相互作用等方面取得的研究进展进行了综述。     

单分子酶学研究进展

源于20世纪90年代的单分子显微成像技术成功实现了对单分子酶的催化过程实时监控,此后单分子酶学的研究进入了快速的发展时期,发现了多种酶的新单分子行为及反应机制。单分子酶学的研究能够发现隐藏于整体平均水平下的单个酶分子的个体行为,揭示了酶与底物作用的动态变化,加深了人们对各种生化反应的理解。     

利用视频显微系统及开源软件追踪分析布朗运动

布朗运动理论与实验的结合,有效证实了分子热运动的存在,并可用于布朗粒子扩散系数、尺寸和阿伏伽德罗常数的确定。利用普通显微镜与智能手机实现了布朗运动显微视频的拍摄,用开源的粒子追踪程序追踪布朗颗粒的运动,使得粒子尺寸等物理量的确定非常简便;另外,也为追踪程序创建了用户友好的界面以方便操作。涉及的理论、实验及程序较适合大学生学习,可锻炼他们的动手能力和统计计算能力,并 全面理解布朗运动的概念和随机过程。     

酶促反应分子马达的研究进展

传统观点认为酶促反应并不会影响酶本身的扩散运动.最近的研究表明,在酶促反应过程中,酶分子的扩散系数会增大,而且其增大强度具有底物依赖性,即随着底物浓度的增加而增大.酶促反应分子马达,是利用酶促反应过程中产生的能量驱动纳米或微米级物体的运动.尽管在几种不同的酶体系中的研究已经证实了酶在催化过程中的底物依赖性,但是造成酶扩散增强的原因至今仍不清楚.本文从酶促反应过程中酶自身扩散系数的变化、酶自身扩散系数变化的可能机理及其应用等3个方面,对酶在催化过程中的底物依赖性以及酶促分子马达的研究进展进行了综述.