0.5-2 pN力阶跃下双链DNA过度拉伸的动力学
软凝聚态物质
2011-03-04 v1 生物物理
生物大分子
定量方法
摘要
对双链DNA（ds）构象可塑性的详细描述是理解蛋白质-DNA相互作用的必要框架。然而，迄今为止，双链DNA从基本构象（B态）转变为1.7倍长且部分解旋的构象（S态）的结构和动力学尚未被明确。本文使用能够施加0.5-2 pN毫秒力阶跃的双激光光镊（25 C），以前所未有的分辨率测量了λ噬菌体双链DNA的力-伸长关系。该方法揭示了双链DNA中间态之间转变的动力学，并揭示了单元反应步骤速率常数的负载依赖性。DNA过度拉伸转变本质上是由5.85 nm步长组成的两态反应，表明存在约25个碱基对的协同性。该机制将单元反应的自由能增加至约94 kBT，解释了DNA基本构象的稳定性，并解释了平衡态下力-伸长关系中不存在迟滞的原因。对双链DNA B-S转变动力学和能量学的新颖描述，增进了我们对S态在DNA-蛋白质分子机器的力学与酶学相互作用中生物学作用的理解。
引用
@article{arxiv.1103.0740,
title = {Kinetics of double stranded DNA overstretching revealed by 0.5-2 pN force steps},
author = {Pasquale Bianco and Lorenzo Bongini and Luca Melli and Mario Dolfi and Vincenzo Lombardi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1103.0740},
year = {2011}
}
备注
13 pages, 10 figures