揭示酵母质子泵 Pma1 的扩散态及标记方法如何改变扩散行为
生物物理
2022-07-04 v3
摘要
我们展示并分析了基于视频显微镜的 budding yeast（Saccharomyces cerevisiae）膜蛋白 Pma1 的单粒子追踪测量，该蛋白通过直接与可切换荧光蛋白 mEos3.2 融合标记，或通过一种新颖的轻量标记方案标记：将 5 个氨基酸标签直接融合到 Pma1 的 C 末端，随后结合 mEos3.2。这两组单粒子轨迹的扩散率分布存在显著差异，表明标记方法可能是扩散行为的重要决定因素。我们还应用了扰动期望最大化（pEMv2）[Physical Review E 94, 052412 (2016)]，该方法将轨迹划分为统计最优数量的扩散态。对于 TRAP 标记的 Pma1 和 Pma1-mEos3.2，pEMv2 均将轨迹划分为两个扩散态：一个基本不动的态和一个较运动的态。然而，Pma1-mEos3.2 轨迹的运动分数（0.1）远小于 TRAP 标记的 Pma1 轨迹的运动分数（0.5）。此外，Pma1-mEos3.2 运动态的扩散率是 TRAP 标记的 Pma1 运动态扩散率的几分之一。为严格评估 pEMv2 的性能，我们将实验 pEMv2 划分群体的扩散率和协方差分布与相应理论分布进行比较，假设 Pma1 位移实现高斯随机过程。TRAP 标记的 Pma1 和 Pma1-mEos3.2 的实验-理论比较均显示出良好一致性，支持了 pEMv2 方法。
引用
@article{arxiv.2201.09358,
title = {Uncovering diffusive states of the yeast proton pump, Pma1, and how labeling method can change diffusive behavior},
author = {Mary Lou P. Bailey and Susan E. Pratt and Yongdeng Zhang and Michael Hinrichsen and Joerg Bewersdorf and Lynne J. Regan and Simon G. J. Mochrie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.09358},
year = {2022}
}
备注
19 pages, 14 figures