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《中国化学会-生物物理化学专业委员会第四届全国生物物理化学会议论文集》2016年
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利用原子力显微镜研究核酸-蛋白相互作用

张文科  
【摘要】:原子力显微镜技术(AFM)的出现使得对生物大分子的单分子观测及操纵成为可能[1,2]。AFM友好的工作环境(比如,可以在溶液中工作)使得无论是空气中或者溶液中的高精度成像都可以实现。基于原子力显微镜技术的单分子力学谱(以下简称单分子力谱)的出现使得人们能够对单个大分子进行力学操纵和加工,从而对分子结构与构象变化,分子间的相互作用以及反应历程实现单分子水平的实时-原位观测。通过传统的AFM成像,可以实现对分子间作用模式(或者结合过程)的直观检测,而利用AFM力谱方法可以实现对分子间(或分子内)作用强度的定量检测。目前AFM已经成为生物物理,高分子科学,表面科学和细胞分子生物学等领域不可或缺的一种重要的研究手段[3-7]。核酸与蛋白质的相互作用贯穿于分子生物学中心法则的每一个环节,在单分子水平对这些蛋白质与核酸的作用机理以及相互作用的影响因素的研究,有助于深化人们对DNA复制(或者病毒复制、感染)等重要生命过程发生的分子机理的认识,从而为最终实现对DNA复制等过程的人为调控奠定基础[7c-7e]。本次报告将首先介绍如何利用AFM成像静态研究核酸与蛋白质之间的相互作用,然后以PcrA解旋酶为例讲述AFM成像原位观测该分子马达对DNA片段的搬运作用。接下来将介绍双螺旋DNA的力学指纹谱、外力诱导下DNA构象转变的本质以及如何利用该力学指纹谱研究DNA结合蛋白等与DNA的相互作用。最后,我们以烟草花叶病毒为例,探索单分子力谱在研究复杂体系中核酸-蛋白质相互以及揭示病毒感染过程中解组装机理作用中的应用。
【作者单位】:吉林大学
【分类号】:Q75

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