多价相互作用介导的超选择性胶体-表面结合的直观可视化
软凝聚态物质
2021-10-04 v1 生物物理
摘要
基于受体密度的微小差异可靠地区分细胞，对于细胞-细胞或病毒-细胞识别、信号转导的启动以及定向药物递送中的选择性靶向至关重要。这种基于受体密度对不同表面的锐利区分只能由多价相互作用实现。若干理论与实验工作增进了我们对这种“超选择性”的理解，然而仍缺乏一个通用、可控且能在配体-受体水平上进行定量测量的实验模型系统。在此，我们提出一个基于胶体颗粒的多价模型系统，该颗粒装备有表面可移动的 DNA 连接子，可超选择性地靶向修饰有互补可移动 DNA 连接子的表面。结合光学显微镜与 Foerster 共振能量转移（FRET）的方法，我们可直接观察接触区域内配体-受体对的结合与募集。我们发现随着配体或受体浓度增加，胶体-表面结合概率存在非线性转变。此外，我们观察到较弱的配体-受体相互作用会提高敏感性，并确认单个连接子结合可逆性的时间尺度对超选择性有强烈影响。这些配体-受体水平上前所未有的见解，为由两个流体膜在可移动受体与配体介导下的多价相互作用提供了新的动态信息，并将推动未来关于配体-受体时空动力学在胶体-表面结合中作用的研究。
引用
@article{arxiv.2103.13078,
title = {Direct visualization of superselective colloid-surface binding mediated by multivalent interactions},
author = {Christine Linne and Daniele Visco and Stefano Angioletti-Uberti and Liedewij Laan and Daniela J. Kraft},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.13078},
year = {2021}
}