单分子荧光结合等待时间浓度依赖性的起源
定量方法
2012-06-15 v2 生物物理
生物大分子
摘要
从单分子成像实验获得的二元荧光时间序列可用于推断蛋白质结合动力学，特别是通过荧光强度变化等待时间统计推断结合和解离速率常数。在许多情况下，从荧光时间序列推断的速率常数表现出对配体浓度的非直观依赖性。这里我们研究了可能导致速率常数配体依赖性的几种可能的机制和技术起源。使用聚合马尔可夫模型，我们表明在细致平衡条件下，非荧光结合和由于瞬态相互作用导致的遗漏事件（而非构象波动）可能是等待时间以及表观速率常数对配体浓度依赖性的基础。通常，等待时间是配体浓度的有理函数。浓度依赖性的形状受单分子中结合位点数量的定性影响，并由模型参数定量调节。我们还表明，配体依赖性可能由非平衡条件引起，这些条件导致细致平衡的违反并需要能量来源。至于另一种但重要的机制，我们研究了环境缓冲液的影响，它可以显著降低与单分子相互作用的配体的有效浓度。为了展示这些机制的影响，我们将我们的结果应用于分析Morimatsu等人（PNAS,104:18013,2007）的单分子实验中EGFR与荧光标记的适配蛋白Grb2结合的浓度依赖性。
引用
@article{arxiv.1206.0858,
title = {Origins of concentration dependence of waiting times for single-molecule fluorescence binding},
author = {Jin Yang and John E. Pearson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1206.0858},
year = {2012}
}
备注
11 pages, 4 figures; J. Chem. Phys., 137, 2012