在单细胞水平上测量的真核鞭毛 ATP 消耗
生物物理
2015-12-22 v2 软凝聚态物质
细胞行为
摘要
纤毛和鞭毛的运动由水解三磷酸腺苷 (ATP) 的数千个动力蛋白马达驱动。尽管经过了数十年的遗传学、生物化学、结构学和生物物理学研究，纤毛运动的某些方面仍然难以捉摸，例如拍打模式的调节和这些纳米机器的能量效率。在这里，我们引入了一种在单细胞水平上测量主动拍打轴丝 ATP 消耗的实验方法。我们将带有去膜鞭毛的单个海胆精子封装在水包油乳液液滴内，并通过监测液滴中用于 ATP 周转的荧光团偶联报告系统的荧光强度，测量了轴丝的 ATP 消耗。伴随的相衬成像使我们能够提取 ATP 消耗率与鞭毛拍打频率之间的线性关系，即去膜鞭毛每次拍打消耗约 个 ATP 分子。增加水介质的黏度导致轴丝的拍打波形发生改变，并使每个拍打周期的能量消耗更高。我们的单细胞实验平台为鞭毛的拍打机制提供了新见解，并为未来的研究提供了强大的工具。
引用
@article{arxiv.1511.01820,
title = {ATP consumption of eukaryotic flagella measured at a single-cell level},
author = {Daniel T. N. Chen and Michael Heymann and Seth Fraden and Daniela Nicastro and Zvonimir Dogic},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.01820},
year = {2015}
}
备注
29 pages, 5 main figures, 4 supplemental figures, 1 supplemental table