基于量子点的单分子荧光示踪技术揭示分子马达的行走...

基于量子点的单分子荧光示踪技术揭示分子马达的行走机制在生物体内,分子马达参与肌肉收缩、胞质运输、DNA转录以及有丝分裂等一系列重要的生命活动。在执行上述功能过程中,分子马达需要借助ATP水解释放的能量,完成在细胞骨架上的特定运行轨迹。因此,关于分子马达沿着细胞骨架的行走机制的研究,对于深刻认识分子马达的作用机制,以及相关疾病的诊断和治疗具有重要意义。美国霍华德·休斯医学研究所的Ronald D. Vale课题组,应用单分子荧光标记与示踪技术,揭示了分子马达之一——动力蛋白(Dynein)在微管骨架上的行走特性(图1)。Ronald D. Vale等构建了动力蛋白与HaloTag的融合蛋白表达载体,经出芽酵母表达,向纯化的融合蛋白加入HaloTag生物素配基,获得生物素化的动力蛋白。为了与链霉亲合素偶联的量子点(Streptavidin-Quantum dots, SA-QDs)进行标记,将生物素化的动力蛋白置于体......阅读全文

基于量子点的单分子荧光示踪技术揭示分子马达的行走...

基于量子点的单分子荧光示踪技术揭示分子马达的行走机制在生物体内,分子马达参与肌肉收缩、胞质运输、DNA转录以及有丝分裂等一系列重要的生命活动。在执行上述功能过程中,分子马达需要借助ATP水解释放的能量,完成在细胞骨架上的特定运行轨迹。因此,关于分子马达沿着细胞骨架的行走机制的研究,对于深刻认识分子马

基于量子点的单分子荧光示踪技术揭示肌球蛋白马达的...

基于量子点的单分子荧光示踪技术揭示肌球蛋白马达的步进模式一个真核细胞中有近百个不同的分子马达,各自有不同的作用机制,分别与其承担的独特生理功能相适应。其中肌球蛋白是一个广泛存在的马达蛋白,在细胞内吞、蛋白分泌、囊泡运输、维持高尔基体形态等方面具有重要作用。日本大阪大学的Toshio Yanagi

量子点标记技术实现分子马达在活细胞的示踪

基于量子点的单分子荧光示踪技术,对于体外研究分子马达在细胞骨架上的行走模式具有重要意义。目前对于细胞内分子马达运动特性的研究,是通过对内吞体、黑素体等细胞器的示踪而间接实现的。这些细胞器通过分子马达运输,因此,对细胞器的运动监测可间接分析分子马达的运动特性。巴黎第六大学Giovanni Capp

单量子点示踪技术描绘内质网界定的区域化扩散

拥挤的细胞内环境影响扩散介导的细胞过程,例如代谢、信号传导以及运输等。在非均相的细胞浆内,针对大分子扩散阻滞的现象已有研究,但是有关扩散分布的细节及其起源尚不清楚。中科院物理所Peng-Ye Wang课题组基于量子点(Quantum Dots, QDs)的单颗粒示踪(Single-particl

量子点示踪技术揭示神经生长因子受体的动力学特性

在神经系统调控过程中,特异性配体与神经细胞膜表面受体结合,进而激活细胞浆内下游信号传导。该过程对于维持正常的神经系统功能具有重要意义,在很多神经系统功能紊乱性疾病(如老年痴呆)以及心理疾病(如抑郁症)中出现异常。美国俄勒冈卫生科技大学Tania Q. Vu课题组,利用量子点(Quantum do

单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制

  类似解旋酶的蛋白与核酸相互位置的转变具有重要的细胞生物学意义,但是至今科学家们还并不清楚这个过程如何解开DNA结合蛋白,而且这一过程的基本特征迄今为止仍然倍受争议。 DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象,这个过程可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能,DNA修复是探索生命的一个

单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制

类似解旋酶的蛋白与核酸相互位置的转变具有重要的细胞生物学意义,但是至今科学家们还并不清楚这个过程如何解开DNA结合蛋白,而且这一过程的基本特征迄今为止仍然倍受争议。 DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象,这个过程可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能,DNA修复是探索生命的一个重要

单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制

单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制:类似解旋酶的蛋白与核酸相互位置的转变具有重要的细胞生物学意义,但是至今科学家们还并不清楚这个过程如何解开DNA结合蛋白,而且这一过程的基本特征迄今为止仍然倍受争议。 DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象,这个过程可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来

单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制

  类似解旋酶的蛋白与核酸相互位置的转变具有重要的细胞生物学意义,但是至今科学家们还并不清楚这个过程如何解开DNA结合蛋白,而且这一过程的基本特征迄今为止仍然倍受争议。 DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象,这个过程可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能,DNA修复是探索生命的一个

量子点单病毒示踪揭示流感病毒依赖发动蛋白入胞途径

  流感病毒侵染宿主细胞时,病毒进入细胞是第一关键步骤。病毒由此跨过细胞质膜的阻隔进入细胞内部,进一步利用细胞自身的机能为病毒复制服务。流感病毒与细胞表面分子间复杂的相互作用致使认识病毒入胞机制异常困难,而单病毒示踪技术为解决此难题创造了良机。相比于只能获取静态平均化结果的传统研究方法,实时原位的单

基于量子干涉的单分子晶体管面世

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基于量子干涉的单分子晶体管面世

英国和加拿大科学家组成的一个国际研究团队开发出一种新型单分子晶体管,利用量子干涉来控制电子流。这一成果为在电子设备中使用量子效应带来了新的可能性,有望催生比现有设备更小、更快、更节能的新型晶体管,以制造新一代电子设备。相关论文发表于25日出版的《自然·纳米技术》杂志。研究示意图  晶体管是现代电子技

物理所利用超高精度单分子荧光研究分子马达步进机理

  从测量角度看,实验科学的发展就是一个不断提高测量精度的过程。精度提高一步,科学就前进一步。这一点在分子生物物理中也不例外。有一类生物分子,一般称为分子马达,利用ATP水解产生的能量做轨道运动,完成其重要功能。以DNA解旋酶为例,一般的理解是:解旋酶消耗一个ATP,打开一对碱基,并沿着DNA向前移

量子点单分子成像助力CRISPR机制研究

量子点(Quantum dots)做为无机合成的纳米材料,具有超越传统荧光染料的独特光学性质,比如荧光亮度高、无需避光、不会淬灭,是新一代的优质荧光探针。单分子成像(single-molecule imaging)技术中,将荧光探针用于单分子标记,要求荧光亮度高以满足灵敏度和分辨率的需求,同时要求观

量子点示踪树突细胞并激活免疫应答

树突细胞(Dendritic cells, DCs)在向淋巴器官T细胞呈递抗原、启动特异性免疫应答等过程中具有重要作用。量子点(Quantum Dots, QDs)自身的荧光特性使其非常适合双光子显微镜成像。加州大学欧文分校Michael D. Cahalan课题组,利用激光共聚焦显微镜

以量子点对包膜病毒进行位点特异性标记用于单病毒示踪

  对于单病毒的示踪,是研究病毒感染路径和表征病毒与靶细胞动态相互作用的有力工具,有助于阐明病毒侵入细胞并播散的关键步骤,揭示病毒流行和发病的机理,从而有利于形成具有针对性的新的治疗策略。为了实现对单病毒的持续示踪,荧光标记物必须具备良好的荧光稳定性,配备应用高放大倍数的物镜,从而实现对微小病毒颗粒

以量子点对包膜病毒进行位点特异性标记用于单病毒示踪

对于单病毒的示踪,是研究病毒感染路径和表征病毒与靶细胞动态相互作用的有力工具,有助于阐明病毒侵入细胞并播散的关键步骤,揭示病毒流行和发病的机理,从而有利于形成具有针对性的新的治疗策略。为了实现对单病毒的持续示踪,荧光标记物必须具备良好的荧光稳定性,配备应用高放大倍数的物镜,从而实现对微小病毒颗粒(2

以量子点对包膜病毒进行位点特异性标记用于单病毒示踪

  对于单病毒的示踪,是研究病毒感染路径和表征病毒与靶细胞动态相互作用的有力工具,有助于阐明病毒侵入细胞并播散的关键步骤,揭示病毒流行和发病的机理,从而有利于形成具有针对性的新的治疗策略。为了实现对单病毒的持续示踪,荧光标记物必须具备良好的荧光稳定性,配备应用高放大倍数的物镜,从而实现对微小病毒颗粒

单分子荧光检测

单分子检测被称为分析化学的极限,近年来取得了重要进展。其中,单分子荧光分析是实现单分子检测最灵敏的光分析技术。单分子荧光检测的关键在于确保被照射的体积中只有一个分子与激光发生作用以及消除杂质荧光的背景干扰。通常采用高效滤光片,利用共焦、近场合消失波激发,可以达到此目的。单分子荧光检测可提供单分子水平

单病毒示踪取得新进展

  近日,国际学术期刊Nano Letters(《纳米快报》)在线发表了中国科学院武汉病毒研究所崔宗强团队的最新研究成果,论文题为Encapsulating quantum dots within HIV-1 virions through site-specific decoration of t

单分子荧光检测的介绍

单分子检测是近十年来迅速发展起来的一种超灵敏的检测技术,为分析化学工作者打开了一扇新的大门。单分子检测(SMD)及其分析是一个考察细胞系统内动力学变化以及物质相互作用的精妙方法。现在,人们不仅可以在溶液中对单个分子进行检测和成像,而且可以通过对单分子的光谱性质进行测量,从而对化学反应的途径进行实时监

角膜缘干细胞的量子点标记及体外移植示踪

体外培养的人角膜缘上皮细胞(Human Limbal Epithelial Cells, HLEC)在治疗角膜缘干细胞缺陷性疾病方面显示良好的应用前景。但是,对于其移植后的存活状态、行为方式以及长期效应等尚不明确。伦敦大学眼科研究所及莫菲尔眼科医院Alex J. Shortt课题组,应用

示踪技术的概念

中文名称示踪技术英文名称tracer technique定  义利用放射性或非放射性标记物在体内或体外跟踪其行径、转变和代谢等过程的技术。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),方法与技术(二级学科)

量子点标记HER2抗体在荷瘤小鼠的实时示踪

目前很多新研发的抗肿瘤药物为抗体药物,针对肿瘤特异性的靶抗原,可有效提高治疗效率、同时降低全身毒副作用。对于这些抗体药物在体递送的定量动力学分析,对于研发高效药物递送体系具有重要意义。基于量子点的单粒子实时示踪技术,已用于药物递送研究。Tohoku大学的Noriaki Ohuchi课题组,以量子

世界首个单分子电动马达在美问世

  据美国物理学家组织网9月5日(北京时间)报道,美国塔夫斯大学文理学院化学家用单个丁基甲基硫醚分子,制造出世界上第一个电动分子马达,其旋转方向和速率都能实时监控,有望为医疗、工程等领域的微型器械提供动力。研究论文发表在9月4日的《自然·纳米技术》上。   该电动分子马达仅1纳米宽,打破了现有最小

单病毒示踪技术揭示艾滋病毒有效侵染巨噬细胞过程

  艾滋病毒有效入侵细胞释放遗传物质是病毒生命周期的重要环节,但其具体机制仍不清楚。近期,中国科学院武汉病毒研究所研究员崔宗强与中国科学院生物物理研究所研究员张先恩、美国乔治梅森大学教授吴云涛合作,实时动态揭示了单个HIV-1病毒以内吞方式入侵人原代巨噬细胞,病毒囊膜与细胞初级内体(early en

单分子荧光染料——ATTO荧光染料

单分子荧光检测技术是近十年来迅速发展起来的一种超灵敏的检测技术,其检测尺度可以精确到纳米量级,是单分子检测的首选方法。该检测技术利用荧光标记来显示和追踪单个分子的构象变化、动力学、单分子之间的相互作用以及进行单分子操纵。而荧光染料作为重要的标记物在单分子检测中起到了举足轻重的作用。荧光染料,指吸收某

单分子荧光染料——ATTO荧光染料

单分子荧光检测技术是近十年来迅速发展起来的一种超灵敏的检测技术,其检测尺度可以精确到纳米量级,是单分子检测的首选方法。该检测技术利用荧光标记来显示和追踪单个分子的构象变化、动力学、单分子之间的相互作用以及进行单分子操纵。而荧光染料作为重要的标记物在单分子检测中起到了举足轻重的作用。荧光染料,指吸收某

单分子量子纠缠首次实现

  美国两个科研团队在7日出版的《科学》杂志上分别刊文称,他们首次让单个的分子处于量子纠缠状态。在这种奇怪的状态下,分子之间即使相距遥远也能同时相互关联、相互作用。研究团队指出,这项研究为很多应用奠定了基础,包括构建更好的量子计算机、量子模拟器和传感器等。  实现可控的量子纠缠面临诸多挑战,此前科学

我国科学家揭示单病毒示踪研究进展

  在艾滋病毒感染静息CD4 T淋巴细胞的过程中,病毒跨越皮质肌动蛋白栅栏结构是一个关键步骤,但其具体机制仍有待研究。最近,中国科学院武汉病毒研究所研究员崔宗强团队实时动态观察到单个艾滋病毒入侵和跨越皮质肌动蛋白屏障的动态行为,揭示了病毒入侵静息CD4 T淋巴过程中,α-actinin介导的皮质肌动