大肠杆菌中小核糖体亚基的各向同性扩散

核糖体是活细胞中最重要的生物大分子复合物之一。我们使用三维单粒子追踪技术追踪了指数生长期大肠杆菌细胞中的单个 30S 核糖体亚基，其中 z 位置通过像散法估计。30S 亚基通过将大肠杆菌染色体中的 rpsB 基因替换为 rpsB-mEos2 进行化学计量标记，标记物为 S2-mEos2。追踪的空间精度在 xy 方向为 20 nm，在 z 方向为 70 nm。平均轨迹由 4 步组成，对应 80 ms。轨迹被排除在细胞的部分区域之外，这与拟核排除一致，并显示出各向同性扩散，在 x、y 和 z 方向上的表观扩散系数几乎相同（0.05 ± 0.01 μm²/s）。追踪数据很好地拟合了双态扩散模型，其中 46% 的分子以 0.02 μm²/s 扩散，54% 以 0.14 μm²/s 扩散。这些状态可能对应于翻译中的 70S 核糖体和游离的 30S 亚基。