Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Диаграмма Яблонского FRET с указанием типичных временных масштабов. Обратите внимание, что черная пунктирная линия обозначает виртуальный фотон .

Фёрстеровский резонансный перенос энергии ( FRET ), резонансный перенос энергии ( RET ) или электронный перенос энергии ( EET ) - это механизм, описывающий передачу энергии между двумя светочувствительными молекулами ( хромофорами ). [1] Донорный хромофор, первоначально находящийся в возбужденном электронном состоянии, может передавать энергию акцепторному хромофору посредством безызлучательного диполь-дипольного взаимодействия . [2] Эффективность этой передачи энергии обратно пропорциональна шестой степени расстояния между донором и акцептором, что делает FRET чрезвычайно чувствительным к небольшим изменениям расстояния. [3]

Измерения эффективности FRET можно использовать, чтобы определить, находятся ли два флуорофора на определенном расстоянии друг от друга. [4] Такие измерения используются в качестве инструмента исследования в таких областях, как биология и химия.

FRET аналогичен связи ближнего поля в том смысле, что радиус взаимодействия намного меньше длины волны излучаемого света. В ближней зоне возбужденный хромофор испускает виртуальный фотон, который мгновенно поглощается принимающим хромофором. Эти виртуальные фотоны невозможно обнаружить, поскольку их существование нарушает закон сохранения энергии и импульса, и , следовательно , FRET известен как безызлучательной механизм. Квантово-электродинамические расчеты были использованы для определения того, что безызлучательный (FRET) и радиационный перенос энергии являются короткодействующими и дальнодействующими асимптотами единого единого механизма. [5] [6][7]

Терминология [ править ]

Мультяшная диаграмма концепции резонансной передачи энергии Фёрстера (FRET).

Фёрстеровский резонансный перенос энергии назван в честь немецкого учёного Теодора Фёрстера . [8] Когда оба хромофора являются флуоресцентными, вместо этого часто используется термин «резонансная передача энергии флуоресценции», хотя на самом деле энергия не передается флуоресценцией . [9] [10] Во избежание ошибочной интерпретации явления, которое всегда является безызлучательной передачей энергии (даже если происходит между двумя флуоресцентными хромофорами), название «резонансная передача энергии Фёрстера» предпочтительнее, чем «резонансная передача энергии флуоресценции. "; однако последний широко используется в научной литературе. [11]FRET не ограничивается флуоресценцией и также возникает в связи с фосфоресценцией. [9]

Теоретические основы [ править ]

Эффективность FRET ( ) - это квантовый выход перехода с передачей энергии, то есть вероятность события передачи энергии, происходящего на событие возбуждения донора: [12]

где - скорость передачи энергии, скорость радиационного распада донора и скорости любых других путей девозбуждения, исключая передачу энергии другим акцепторам. [13] [14]

Эффективность FRET зависит от многих физических параметров [15], которые можно сгруппировать как: 1) расстояние между донором и акцептором (обычно в диапазоне 1–10 нм), 2) спектральное перекрытие спектра излучения донора и спектр поглощения акцептора ; 3) относительная ориентация дипольного момента испускания донора и дипольного момента поглощения акцептора.

зависит от расстояния от донора до акцептора с обратным законом 6-й степени из-за механизма диполь-дипольного взаимодействия:

где расстояние Ферстера этой пары донора и акцептора, то есть расстояние, на котором эффективность передачи энергии составляет 50%. [13] Расстояние Ферстера зависит от интеграла перекрытия спектра излучения донора со спектром поглощения акцептора и их взаимной молекулярной ориентации, что выражается следующим уравнением: [16] [17] [18]

где - квантовый выход флуоресценции донора в отсутствие акцептора, - фактор ориентации диполя, - показатель преломления среды, - постоянная Авогадро , - интеграл спектрального перекрытия, рассчитанный как

где - спектр излучения донора, - спектр излучения донора, нормированный на область, равную 1, и - коэффициент молярной экстинкции акцептора , обычно получаемый из спектра поглощения. [19] Фактор ориентации κ определяется выражением

где обозначает нормированный дипольный момент перехода соответствующего флуорофора, а обозначает нормированное межфлуорофорное смещение. = 2/3 часто предполагается. Это значение получается, когда оба красителя свободно вращаются, и его можно рассматривать как изотропно ориентированные в течение времени жизни в возбужденном состоянии. Если какой- либо краситель зафиксирован или не может вращаться, то = 2/3 не будет допустимым предположением. В большинстве случаев, однако, даже небольшая переориентация красителей приводит к достаточному ориентационному усреднению, при котором = 2/3 не приводит к большой ошибке в оценке расстояния передачи энергии из-за зависимости от от шестой степени . Даже если значение сильно отличается от 2/3, ошибка может быть связана со сдвигом в, и, таким образом, определения изменений относительного расстояния для конкретной системы все еще действительны. Флуоресцентные белки не переориентируются во времени, превышающем время жизни их флуоресценции. В этом случае 0 ≤ ≤ 4. [19]

Для зависимого от времени анализа FRET вместо этого можно напрямую использовать скорость передачи энергии ( ): [16]

где - время жизни флуоресценции донора в отсутствие акцептора.

Эффективность FRET связана с квантовым выходом и временем жизни флуоресценции донорной молекулы следующим образом: [20]

где и - времена жизни донорной флуоресценции в присутствии и в отсутствие акцептора соответственно, или как

где и - интенсивности флуоресценции донора с акцептором и без акцептора соответственно.

Экспериментальное подтверждение теории резонансного переноса энергии Фёрстера [ править ]

Обратная зависимость ферстеровского резонансного переноса энергии от расстояния в шестой степени была экспериментально подтверждена Вилчеком , Эдельхохом и Брандом [21] с использованием триптофильных пептидов. Страйер , Хаугланд и Игерабид [22] [ необходима цитата ] [23] также экспериментально продемонстрировали теоретическую зависимость резонансного переноса энергии Ферстера от интеграла перекрытия, используя конденсированный индолостероид в качестве донора и кетон в качестве акцептора. Однако было обнаружено множество противоречий специальных экспериментов с теорией. Причина в том, что теория носит приблизительный характер и дает завышенные расстояния в 50–100 Ангстремов. [24]

Методы измерения эффективности FRET [ править ]

В флуоресцентной микроскопии , флуоресцентной конфокальной лазерной сканирующей микроскопии , а также в молекулярной биологии FRET является полезным инструментом для количественной оценки молекулярной динамики в биофизике и биохимии , такой как взаимодействия белок-белок , взаимодействия белок- ДНК и конформационные изменения белка. Для наблюдения за образованием комплекса между двумя молекулами одна из них помечена донором, а другая - акцептором. Эффективность FRET измеряется и используется для идентификации взаимодействий между мечеными комплексами. Есть несколько способов измерения эффективности FRET путем отслеживания изменений флуоресценции, испускаемой донором или акцептором.[25]

Сенсибилизированное излучение [ править ]

Одним из методов измерения эффективности FRET является измерение изменения интенсивности излучения акцептора. [17] Когда донор и акцептор находятся рядом (1–10 нм) из-за взаимодействия двух молекул, эмиссия акцептора будет увеличиваться из-за межмолекулярного FRET от донора к акцептору. Для мониторинга конформационных изменений белка целевой белок метят донором и акцептором в двух локусах. Когда скручивание или изгиб белка приводит к изменению расстояния или относительной ориентации донора и акцептора, наблюдается изменение FRET. Если молекулярное взаимодействие или изменение конформации белка зависит от связывания лиганда , этот метод FRET применим к флуоресцентным индикаторам для обнаружения лиганда.

Фотообесцвечивание FRET [ править ]

Об эффективности FRET можно также судить по скорости фотообесцвечивания донора в присутствии и в отсутствие акцептора. [17] Этот метод можно использовать на большинстве флуоресцентных микроскопов; один просто направляет возбуждающий свет (с частотой, которая будет возбуждать донор, но не акцептор в значительной степени) на образцы с акцепторным флуорофором и без него и отслеживает флуоресценцию донора (обычно отделенную от флуоресценции акцептора с помощью полосового фильтра ) с течением времени. Шкала времени соответствует фотообесцвечиванию, которая составляет от секунд до минут, при этом флуоресценция на каждой кривой определяется выражением

где - постоянная времени затухания фотообесцвечивания и зависит от наличия акцептора. Поскольку фотообесцвечивание заключается в постоянной инактивации возбужденных флуорофоров, резонансная передача энергии от возбужденного донора к акцепторному флуорофору предотвращает фотообесцвечивание этого донорного флуорофора, и, таким образом, высокая эффективность FRET приводит к более длительной постоянной времени затухания фотообесцвечивания:

где и - постоянные времени затухания фотообесцвечивания донора в присутствии и в отсутствие акцептора соответственно. (Обратите внимание, что эта дробь является обратной величиной, используемой для измерения срока службы).

Этот метод был введен Джовином в 1989 году. [26] Его использование полной кривой точек для извлечения постоянных времени может дать ему преимущество в точности по сравнению с другими методами. Кроме того, тот факт, что измерения времени выполняются за секунды, а не за наносекунды, упрощает измерение времени жизни флуоресценции, а поскольку скорость затухания фотообесцвечивания обычно не зависит от концентрации донора (если только насыщение акцептора не является проблемой), тщательный контроль концентраций, необходимый для интенсивности замеры не нужны. Однако важно поддерживать одинаковую освещенность для измерений без акцептора и без него, поскольку фотообесцвечивание заметно усиливается при более интенсивном падающем свете.

Измерения срока службы [ править ]

Эффективность FRET также можно определить по изменению времени жизни флуоресценции донора. [17] Время жизни донора будет уменьшаться в присутствии акцептора. Измерения времени жизни FRET-донора используются в микроскопии визуализации времени жизни флуоресценции (FLIM).

Флуорофоры, используемые для FRET [ править ]

Если линкер не поврежден, возбуждение на длине волны поглощения CFP (414 нм) вызывает излучение YFP ​​(525 нм) из-за FRET. Если линкер расщепляется протеазой, FRET отменяется, и излучение происходит на длине волны CFP (475 нм).

Пары CFP-YFP [ править ]

Одной из распространенных пар флуорофоров для биологического использования является пара голубой флуоресцентный белок (CFP) - желтый флуоресцентный белок (YFP). [27] Оба являются цветными вариантами зеленого флуоресцентного белка (GFP). Мечение органическими флуоресцентными красителями требует очистки, химической модификации и внутриклеточной инъекции белка-хозяина. Варианты GFP могут быть прикреплены к белку-хозяину с помощью генной инженерии, что может быть более удобным. Кроме того, слияние CFP и YFP («тандем-димер»), связанных последовательностью расщепления протеазой , можно использовать в качестве анализа расщепления. [28]

BRET [ править ]

Ограничением FRET, выполняемого с донорами флуорофора, является требование внешнего освещения для инициирования передачи флуоресценции, что может привести к фоновому шуму в результате прямого возбуждения акцептора или к фотообесцвечиванию . Чтобы избежать этого недостатка, был разработан резонансный перенос энергии биолюминесценции (или BRET ). [29] [30] В этом методе используется биолюминесцентная люцифераза (обычно люцифераза из Renilla reniformis ), а не CFP, чтобы произвести начальное излучение фотонов, совместимое с YFP.

BRET также был реализован с использованием другого фермента люциферазы, созданного из глубоководной креветки Oplophorus gracilirostris . Эта люцифераза меньше (19 кДа) и ярче, чем более широко используемая люцифераза из Renilla reniformis ., [31] [32] [33] [34], и получила название NanoLuc [35] или NanoKAZ. [36] Компания Promega разработала запатентованный субстрат для NanoLuc, названный фуримазином, [37] [35], хотя были опубликованы и другие ценные субстраты целентеразина для NanoLuc [36] [38]. Версия NanoLuc с расщепленным белком была разработана Promega [ 39]который также использовался в качестве донора BRET в экспериментах по измерению межбелковых взаимодействий [40]

Homo-FRET [ править ]

В общем, «FRET» относится к ситуациям, когда донорные и акцепторные белки (или «флуорофоры») относятся к двум различным типам. Однако во многих биологических ситуациях исследователям может потребоваться изучить взаимодействия между двумя или более белками одного типа - или действительно одним и тем же белком с самим собой, например, если белок сворачивается или образует часть полимерной цепи белков [ 41] или по другим вопросам количественной оценки биологических клеток. [42]

Очевидно, спектральные различия не будут инструментом, используемым для обнаружения и измерения FRET, поскольку и акцепторный, и донорный белок излучают свет с одинаковыми длинами волн. Тем не менее, исследователи могут обнаруживать различия в поляризации между светом, который возбуждает флуорофоры, и светом, который излучается, с помощью метода, называемого визуализацией анизотропии FRET; уровень количественной анизотропии (разница в поляризации между возбуждающим и излучающим пучками) становится индикатором того, сколько событий FRET произошло. [43]

Другое [ править ]

Различные соединения помимо флуоресцентных белков. [44]

Приложения [ править ]

Применение флуоресцентного резонансного переноса энергии (FRET) значительно расширилось за последние 25 лет, и этот метод стал основным продуктом во многих биологических и биофизических областях. FRET можно использовать в качестве спектроскопической линейки для измерения расстояния и обнаружения молекулярных взаимодействий в ряде систем и находит применение в биологии и биохимии. [23]

Белки [ править ]

FRET часто используется для обнаружения и отслеживания взаимодействий между белками. [45] [46] [47] [48] Кроме того, FRET можно использовать для измерения расстояний между доменами в одном белке, помечая различные области белка флуорофорами и измеряя эмиссию для определения расстояния. Это предоставляет информацию о конформации белка , включая вторичные структуры и укладку белка . [49] [50] Это распространяется на отслеживание функциональных изменений в структуре белка, таких как конформационные изменения, связанные с активностью миозина . [51]Применяемый in vivo, FRET использовался для определения местоположения и взаимодействия клеточных структур, включая интегрины и мембранные белки . [52]

Мембраны [ править ]

FRET можно использовать для наблюдения за текучестью мембран , перемещением и распределением мембранных белков, взаимодействием липид-белок и белок-белок в мембране, а также для успешного смешивания различных мембран. [53] FRET также используется для изучения образования и свойств мембранных доменов и липидных рафтов в клеточных мембранах [54] и для определения поверхностной плотности мембран. [55]

Хемосенсор [ править ]

Зонд на основе FRET, активирующийся при взаимодействии с Cd2 +

Зонды на основе FRET могут обнаруживать присутствие различных молекул: на структуру зонда влияет связывание или активность малых молекул, которые могут включать или выключать систему FRET. Это часто используется для обнаружения анионов, катионов, небольших незаряженных молекул, а также некоторых более крупных биомакромолекул. Точно так же системы FRET были разработаны для обнаружения изменений в клеточной среде из-за таких факторов, как pH , гипоксия или потенциал митохондриальной мембраны . [56]

Сигнальные пути [ править ]

Еще одно применение FRET - изучение метаболических или сигнальных путей . [57] Например, FRET и BRET использовались в различных экспериментах для характеристики активации рецепторов, связанных с G-белком, и последующих механизмов передачи сигналов. [58] Другие примеры включают использование FRET для анализа таких разнообразных процессов, как бактериальный хемотаксис [59] и активность каспаз при апоптозе . [60]

Другие приложения [ править ]

Помимо обычных применений, упомянутых ранее, FRET и BRET также эффективны при изучении кинетики биохимических реакций. [61] FRET все чаще используется для мониторинга pH-зависимой сборки и разборки и полезен при анализе нуклеиновых кислот . [62] [63] [64] [65] Этот метод может быть использован для определения факторов , влияющих на различные типы наночастиц формирования [66] [67] , а также механизмы и эффекты нанолекарства . [68]

Другие методы [ править ]

Другой, но связанный механизм - перенос электрона по Декстеру .

Альтернативным методом определения близости белок-белок является бимолекулярная флюоресцентная комплементация (BiFC), при которой две части флуоресцентного белка сливаются с другими белками. Когда эти две части встречаются, они образуют флуорофор на временной шкале в минутах или часах. [69]

См. Также [ править ]

  • Перенос электронов по Декстеру
  • Муфта Förster
  • Передача поверхностной энергии
  • Передача энергии флуоресценции с временным разрешением

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Cheng P (2006). «Формирование контраста в оптической микроскопии» . В Pawley JB (ред.). Справочник по биологической конфокальной микроскопии (3-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Спрингер. С. 162–206. DOI : 10.1007 / 978-0-387-45524-2_8 . ISBN 978-0-387-25921-5.
  2. Перейти ↑ Helms V (2008). «Флуоресцентный резонансный перенос энергии» . Принципы вычислительной клеточной биологии . Вайнхайм: Wiley-VCH. п. 202. ISBN. 978-3-527-31555-0.
  3. Перейти ↑ Harris DC (2010). «Приложения спектрофотометрии» . Количественный химический анализ (8-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman and Co., стр. 419–44. ISBN 978-1-4292-1815-3.
  4. ^ Чжэн Дж (2006). «Количественный анализ флуоресцентного резонансного переноса энергии на основе спектроскопии» . В Stockand JD, Shapiro MS (ред.). Ионные каналы . Методы молекулярной биологии. 337 . Humana Press. С. 65–77. DOI : 10.1385 / 1-59745-095-2: 65 . ISBN 978-1-59745-095-9. PMID  16929939 .
  5. ^ Эндрюс DL (1989). «Единая теория радиационного и безызлучательного переноса молекулярной энергии» (PDF) . Химическая физика . 135 (2): 195–201. Bibcode : 1989CP .... 135..195A . DOI : 10.1016 / 0301-0104 (89) 87019-3 .
  6. ^ Эндрюс DL, Bradshaw DS (2004). «Виртуальные фотоны, дипольные поля и передача энергии: квантово-электродинамический подход» (PDF) . Европейский журнал физики . 25 (6): 845–858. DOI : 10.1088 / 0143-0807 / 25/6/017 .
  7. Перейти ↑ Jones GA, Bradshaw DS (2019). «Резонансная передача энергии: от фундаментальной теории к недавним приложениям» . Границы физики . 7 : 100. Bibcode : 2019FrP ..... 7..100J . DOI : 10.3389 / fphy.2019.00100 .
  8. ↑ Förster T (1948). "Zwischenmolekulare Energiewanderung und Fluoreszenz" [Межмолекулярная миграция энергии и флуоресценция]. Annalen der Physik (на немецком языке). 437 (1–2): 55–75. Bibcode : 1948AnP ... 437 ... 55F . DOI : 10.1002 / andp.19484370105 .
  9. ^ а б Валер Б., Берберан-Сантос М (2012). «Передача энергии возбуждения». Молекулярная флуоресценция: принципы и применение, 2-е изд . Вайнхайм: Wiley-VCH. С. 213–261. DOI : 10.1002 / 9783527650002.ch8 . ISBN 9783527328376.
  10. ^ Учебное пособие по FRET микроскопии от Olympus. Архивировано 29 июня 2012 г. в Archive.today.
  11. ^ Глоссарий терминов, используемых в фотохимии (3-е изд.). ИЮПАК. 2007. с. 340.
  12. ^ Моэнс П. "Флуоресцентная спектроскопия резонансного переноса энергии" . Проверено 14 июля 2012 года .
  13. ^ a b Schaufele F, Демарко I, Day RN (2005). «Визуализация FRET в широкоугольном микроскопе» . В Periasamy A, Day R (ред.). Молекулярная визуализация: FRET-микроскопия и спектроскопия . Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. С. 72–94. DOI : 10.1016 / B978-019517720-6.50013-4 . ISBN 978-0-19-517720-6.
  14. ^ Ли S, Lee J, Hohng S (август 2010). «Одномолекулярный трехцветный FRET с пренебрежимо малым спектральным перекрытием и длительным временем наблюдения» . PLOS ONE . 5 (8): e12270. Bibcode : 2010PLoSO ... 512270L . DOI : 10.1371 / journal.pone.0012270 . PMC 2924373 . PMID 20808851 .  
  15. ^ С. Кинг; Б. Барбьеллини; Д. Мозер и В. Ренугопалакришнан (2012). «Точно решаемая модель резонансного переноса энергии между молекулами». Physical Review B . 85 : 125106. arXiv : 1108.0935 . DOI : 10.1103 / PhysRevB.85.125106 .
  16. ^ а б Фёрстер Т. (1965). «Делокализованное возбуждение и передача возбуждения» . В Sinanoglu O (ред.). Современная квантовая химия. Стамбульские лекции. Часть III: Действие света и органических кристаллов . 3 . Нью-Йорк и Лондон: Academic Press. С. 93–137 . Проверено 22 июня 2011 .
  17. ^ а б в г Клегг Р. (2009). «Фёрстеровский резонансный перенос энергии - FRET: что это такое, зачем это делать и как это делается» . В Gadella TW (ред.). Методы FRET и FLIM . Лабораторные методы в биохимии и молекулярной биологии. 33 . Эльзевир. С. 1–57. DOI : 10.1016 / S0075-7535 (08) 00001-6 . ISBN 978-0-08-054958-3.
  18. ^ http://spie.org/samples/PM194.pdf
  19. ^ a b Демченко А.П. (2008). «Методы обнаружения флуоресценции» . Введение в зондирование флуоресценции . Дордрехт: Спрингер. С. 65–118. DOI : 10.1007 / 978-1-4020-9003-5_3 . ISBN 978-1-4020-9002-8.
  20. ^ Majoul I, Jia Y, Duden R (2006). «Практическая флуоресцентная резонансная передача энергии или молекулярная нанобиоскопия живых клеток». В Pawley JB (ред.). Справочник по биологической конфокальной микроскопии (3-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Спрингер. стр.  788 -808. DOI : 10.1007 / 978-0-387-45524-2_45 . ISBN 978-0-387-25921-5.
  21. ^ Edelhoch H, марка L, M Wilchek (февраль 1967). «Флуоресцентные исследования триптофильных пептидов». Биохимия . 6 (2): 547–59. DOI : 10.1021 / bi00854a024 . PMID 6047638 . 
  22. ^ Lakowicz JR, изд. (1991). Принципы . Нью-Йорк: Пленум Пресс. п. 172. ISBN. 978-0-306-43875-2.
  23. ^ а б Лаковиц-младший (1999). Принципы флуоресцентной спектроскопии (2-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Kluwer Acad./Plenum Publ. стр.  374 -443. ISBN 978-0-306-46093-7.
  24. ^ Векшин Н.Л. (1997). «Перенос энергии в макромолекулах, SPIE». В Векшине Н.Л. (ред.). Фотоника биополимеров . Springer.
  25. ^ "Протокол передачи энергии резонанса флуоресценции" . Wellcome Trust. Архивировано из оригинала 17 июля 2013 года . Проверено 24 июня 2012 года .
  26. ^ Сёллёши J, Александр DR (2007). «Применение флуоресцентного резонансного переноса энергии для исследования фосфатаз». В Klumpp S, Krieglstein J (ред.). Протеиновые фосфатазы . Методы в энзимологии. 366 . Амстердам: Эльзевир. С. 203–24. DOI : 10.1016 / S0076-6879 (03) 66017-9 . ISBN 978-0-12-182269-9. PMID  14674251 .
  27. ^ Periasamy A (июль 2001). «Флуоресцентная микроскопия с резонансным переносом энергии: мини-обзор» (PDF) . Журнал биомедицинской оптики . 6 (3): 287–91. Bibcode : 2001JBO ..... 6..287P . DOI : 10.1117 / 1.1383063 . PMID 11516318 . S2CID 39759478 .   
  28. ^ Нгуен AW, Догерти PS (март 2005). «Эволюционная оптимизация флуоресцентных белков для внутриклеточного FRET». Природа Биотехнологии . 23 (3): 355–60. DOI : 10.1038 / nbt1066 . PMID 15696158 . S2CID 24202205 .  
  29. Перейти ↑ Bevan N, Rees S (2006). «Фармацевтическое применение GFP и RCFP» . В Chalfie M, Kain SR (ред.). Зеленый флуоресцентный белок: свойства, применение и протоколы . Методы биохимического анализа. 47 (2-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Джон Уайли и сыновья. С. 361–90. DOI : 10.1002 / 0471739499.ch16 . ISBN 978-0-471-73682-0. PMID  16335721 .
  30. ^ Pfleger KD, Eidne KA (март 2006). «Освещение понимания белок-белковых взаимодействий с использованием биолюминесцентного резонансного переноса энергии (BRET)». Методы природы . 3 (3): 165–74. DOI : 10.1038 / nmeth841 . PMID 16489332 . S2CID 9759741 .  
  31. ↑ Mo XL, Luo Y, Иванов А.А., Су Р, Гавел Дж. Дж., Ли Зи и др. (Июнь 2016 г.). «Обеспечение возможности систематического исследования белок-белковых взаимодействий в живых клетках с помощью универсальной биосенсорной платформы сверхвысокой пропускной способности» . Журнал молекулярной клеточной биологии . 8 (3): 271–81. DOI : 10.1093 / jmcb / mjv064 . PMC 4937889 . PMID 26578655 .  
  32. ^ Роберс МБ, Дарт М.Л., Вудроуф СС, Зимприх Калифорния, Киркланд Т.А., Махлейдт Т. и др. (Декабрь 2015 г.). «Задействование мишени и время пребывания лекарства можно наблюдать в живых клетках с BRET» . Nature Communications . 6 : 10091. Bibcode : 2015NatCo ... 610091R . DOI : 10.1038 / ncomms10091 . PMC 4686764 . PMID 26631872 .  
  33. ^ Стоддарт Л.А., Джонстон Е.К., Уил А.Дж., Гулдинг Дж., Роберс М.Б., Маклейдт Т. и др. (Июль 2015 г.). «Применение BRET для мониторинга связывания лиганда с GPCR» . Методы природы . 12 (7): 661–663. DOI : 10.1038 / nmeth.3398 . PMC 4488387 . PMID 26030448 .  
  34. ^ Machleidt T, Woodroofe CC, Schwinn MK, Méndez J, Robers MB, Zimmerman K и др. (Август 2015 г.). «NanoBRET - новая платформа BRET для анализа белок-белковых взаимодействий» . ACS Химическая биология . 10 (8): 1797–804. DOI : 10.1021 / acschembio.5b00143 . PMID 26006698 . 
  35. ^ a b Член парламента Холла, Унч Дж., Бинковски Б.Ф., Депутат Вэлли, Батлер Б.Л., Вуд М.Г. (Ноябрь 2012 г.). «Разработанный репортер люциферазы из глубоководных креветок с использованием нового имидазопиразинонового субстрата» . ACS Химическая биология . 7 (11): 1848–57. DOI : 10.1021 / cb3002478 . PMC 3501149 . PMID 22894855 .  
  36. ^ а б Иноуэ С., Сато Дж., Сахара-Миура Й., Йошида С., Кураката Х., Хосоя Т. (июль 2013 г.). «Аналоги C6-дезокси-коэлентеразина как эффективный субстрат для реакции свечения наноKAZ: мутантный каталитический 19 кДа компонент люциферазы Oplophorus». Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях . 437 (1): 23–8. DOI : 10.1016 / j.bbrc.2013.06.026 . PMID 23792095 . 
  37. ^ "Страница продукта NanoLuc" .
  38. ^ Coutant Е.П., Gagnot G, Hervin В, Baatallah R, S Goyard, Джейкоб Y, и др. (Январь 2020 г.). «Профилирование биолюминесценции люциферазы NanoKAZ / NanoLuc с использованием химической библиотеки аналогов коэлентеразина». Химия . 26 (4): 948–958. DOI : 10.1002 / chem.201904844 . PMID 31765054 . 
  39. ^ Dixon AS, Schwinn MK, Hall MP, Zimmerman K, Otto P, Lubben TH и др. (Февраль 2016 г.). «Репортер комплементации NanoLuc, оптимизированный для точного измерения белковых взаимодействий в клетках» . ACS Химическая биология . 11 (2): 400–8. DOI : 10.1021 / acschembio.5b00753 . PMID 26569370 . 
  40. ^ Хора BL, Kocan M, S Bruell, Scott DJ, Bathgate РА (август 2019). «Использование новой метки HiBiT для маркировки рецепторов релаксина клеточной поверхности для анализа близости BRET» . Фармакологические исследования и перспективы . 7 (4): e00513. DOI : 10.1002 / prp2.513 . PMC 6667744 . PMID 31384473 .  
  41. ^ Gautier I, Tramier M, Durieux C, Coppey J, Pansu RB, Nicolas JC и др. (Июнь 2001 г.). «Гомо-FRET микроскопия в живых клетках для измерения перехода мономер-димер GFP-меченых белков» . Биофизический журнал . 80 (6): 3000–8. Bibcode : 2001BpJ .... 80.3000G . DOI : 10.1016 / S0006-3495 (01) 76265-0 . PMC 1301483 . PMID 11371472 .  
  42. ^ Bader А.Н., Хофман Е.Г., Voortman J, еп Henegouwen PM, Герритсен HC (ноябрь 2009). «Визуализация Homo-FRET позволяет количественно определять размеры кластеров белков с субклеточным разрешением» . Биофизический журнал . 97 (9): 2613–22. Bibcode : 2009BpJ .... 97.2613B . DOI : 10.1016 / j.bpj.2009.07.059 . PMC 2770629 . PMID 19883605 .  
  43. ^ Грэдинару CC, Марущак DO, Сам M, Krull UJ (март 2010). «Анизотропия флуоресценции: от одиночных молекул к живым клеткам» . Аналитик . 135 (3): 452–9. Bibcode : 2010Ana ... 135..452G . DOI : 10.1039 / b920242k . PMID 20174695 . 
  44. ↑ Wu P, Brand L (апрель 1994). «Резонансный перенос энергии: методы и приложения». Аналитическая биохимия . 218 (1): 1–13. DOI : 10.1006 / abio.1994.1134 . PMID 8053542 . 
  45. ^ Pollok BA, Heim R (февраль 1999). «Использование GFP в приложениях на основе FRET». Тенденции в клеточной биологии . 9 (2): 57–60. DOI : 10.1016 / S0962-8924 (98) 01434-2 . PMID 10087619 . 
  46. ^ Ши Y, Stouten ПФ, Pillalamarri N, Barile л, Росаль Р.В., Teichberg С, и др. (Март 2006 г.). «Количественное определение топологических предрасположенностей амилоидогенных пептидов». Биофизическая химия . 120 (1): 55–61. DOI : 10.1016 / j.bpc.2005.09.015 . PMID 16288953 . 
  47. ^ Мацумото S, Hammes GG (январь 1975). «Перенос энергии флуоресценции между сайтами связывания лиганда на аспартат-транскарбамилазе». Биохимия . 14 (2): 214–24. DOI : 10.1021 / bi00673a004 . PMID 1091284 . 
  48. ^ Martin SF, Tatham MH, Hay RT, Сэмюэл ID (апрель 2008). «Количественный анализ мультибелковых взаимодействий с использованием FRET: приложение к пути SUMO» . Белковая наука . 17 (4): 777–84. DOI : 10.1110 / ps.073369608 . PMC 2271167 . PMID 18359863 .  
  49. ^ Чыонг K, Ikura M (октябрь 2001). «Использование микроскопии изображений FRET для обнаружения белок-белковых взаимодействий и изменений конформации белков in vivo». Текущее мнение в структурной биологии . 11 (5): 573–8. DOI : 10.1016 / S0959-440X (00) 00249-9 . PMID 11785758 . 
  50. ^ Чан FK, Siegel Р.М., Захария D, Своффорд R, Холмс KL, Цяня Р.Я., Ленардо МДж (август 2001 г.). «Анализ флуоресцентного резонансного переноса энергии взаимодействий рецепторов клеточной поверхности и передачи сигналов с использованием спектральных вариантов зеленого флуоресцентного белка» . Цитометрия . 44 (4): 361–8. DOI : 10.1002 / 1097-0320 (20010801) 44: 4 <361 :: АИД-CYTO1128> 3.0.CO; 2-3 . PMID 11500853 . 
  51. ^ Shih WM, Gryczynski Z, Lakowicz JR, Spudich JA (сентябрь 2000). «Датчик на основе FRET выявляет большие конформационные изменения, вызванные гидролизом АТФ, и три различных состояния молекулярного моторного миозина». Cell . 102 (5): 683–94. DOI : 10.1016 / S0092-8674 (00) 00090-8 . PMID 11007486 . 
  52. ^ Sekar RB, Periasamy A (март 2003). «Флуоресцентная микроскопия с резонансным переносом энергии (FRET), визуализация локализации белков живых клеток» . Журнал клеточной биологии . 160 (5): 629–33. DOI : 10,1083 / jcb.200210140 . PMC 2173363 . PMID 12615908 .  
  53. ^ Loura LM, Прието M (2011-11-15). «FRET в биофизике мембран: обзор» . Границы физиологии . 2 : 82. DOI : 10,3389 / fphys.2011.00082 . PMC 3216123 . PMID 22110442 .  
  54. ^ Silvius JR, Nabi IR (2006). «Исследования тушения флуоресценции и резонансного переноса энергии липидных микродоменов в модельных и биологических мембранах». Молекулярная мембранная биология . 23 (1): 5–16. DOI : 10.1080 / 09687860500473002 . PMID 16611577 . S2CID 34651742 .  
  55. ↑ Fung BK, Stryer L (ноябрь 1978 г.). «Определение поверхностной плотности мембран по передаче энергии флуоресценции». Биохимия . 17 (24): 5241–8. DOI : 10.1021 / bi00617a025 . PMID 728398 . 
  56. ^ Wu L, Huang C, Emery BP, Sedgwick AC, Bull SD, He XP и др. (Август 2020 г.). «Маломолекулярные сенсоры и агенты визуализации на основе резонансного переноса энергии Фёрстера (FRET)» . Обзоры химического общества . 49 (15): 5110–5139. DOI : 10.1039 / C9CS00318E . PMC 7408345 . PMID 32697225 .  
  57. Перейти ↑ Ni Q, Zhang J (2010). «Динамическая визуализация сотовой сигнализации» . В Endo I, Nagamune T (ред.). Нано / микробиотехнология . Достижения в области биохимической инженерии / биотехнологии . 119 . Springer. С. 79–97. Bibcode : 2010nmb..book ... 79N . DOI : 10.1007 / 10_2008_48 . ISBN 978-3-642-14946-7. PMID  19499207 .
  58. ^ Лоза MJ, Nuber S, Hoffmann C (апрель 2012). «Методы резонансного переноса энергии флуоресценции / биолюминесценции для изучения активации рецепторов, связанных с G-белками, и передачи сигналов». Фармакологические обзоры . 64 (2): 299–336. DOI : 10,1124 / pr.110.004309 . PMID 22407612 . S2CID 2042851 .  
  59. ^ Sourjik В, Вакнин А, Shimizu Т.С., Берг НС (2007-01-01). Саймон М.И., Крейн Б.Р., Крейн А (ред.). «Измерение in vivo с помощью FRET активности пути бактериального хемотаксиса». Методы в энзимологии . Академическая пресса. 423 : 365–91. DOI : 10.1016 / S0076-6879 (07) 23017-4 . ISBN 9780123738523. PMID  17609141 .
  60. ↑ Wu Y, Xing D, Luo S, Tang Y, Chen Q (апрель 2006 г.). «Обнаружение активации каспазы-3 в отдельных клетках с помощью флуоресцентного резонансного переноса энергии во время индуцированного фотодинамической терапией апоптоза». Письма о раке . 235 (2): 239–47. DOI : 10.1016 / j.canlet.2005.04.036 . PMID 15958279 . 
  61. Перейти ↑ Liu Y, Liao J (февраль 2013 г.). «Количественный анализ FRET (Förster Resonance Energy Transfer) для определения кинетики протеазы SENP1» . Журнал визуализированных экспериментов (72): e4430. DOI : 10.3791 / 4430 . PMC 3605757 . PMID 23463095 .  
  62. ^ Сапкота K, Каур A, Megalathan A, Donkoh-Мур C, Дхакал S (август 2019). «Одношаговое обнаружение ДНК фемтомолей на основе FRET» . Датчики . 19 (16): 3495. DOI : 10,3390 / s19163495 . PMC 6719117 . PMID 31405068 .  
  63. ↑ Lu KY, Lin CW, Hsu CH, Ho YC, Chuang EY, Sung HW, Mi FL (октябрь 2014 г.). «Основанные на FRET наноносители с двойной эмиссией и чувствительностью к pH для улучшенной доставки белка через барьер кишечных эпителиальных клеток». Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 6 (20): 18275–89. DOI : 10.1021 / am505441p . PMID 25260022 . 
  64. ↑ Ян Л, Цуй С, Ван Л, Лэй Дж, Чжан Дж (июль 2016 г.). «Флуоресцентные наночастицы с двойной оболочкой для самоконтроля pH-чувствительных молекул, высвобождающих визуализированным способом». Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 8 (29): 19084–91. DOI : 10.1021 / acsami.6b05872 . PMID 27377369 . 
  65. ^ Heitz M, Zamolo S, S Явор, Reymond JL (июнь 2020). «Флуоресцентные пептидные дендримеры для трансфекции миРНК: отслеживание агрегации, чувствительной к pH, связывания миРНК и проникновения в клетки». Биоконъюгатная химия . 31 (6): 1671–1684. DOI : 10.1021 / acs.bioconjchem.0c00231 . PMID 32421327 . 
  66. ↑ Sanchez-Gaytan BL, Fay F, Hak S, Alaarg A, Fayad ZA, Pérez-Medina C, Mulder WJ, Zhao Y (март 2017 г.). «Мониторинг образования наночастиц в режиме реального времени с помощью FRET Imaging» . Angewandte Chemie International Edition на английском языке . 56 (11): 2923–2926. DOI : 10.1002 / anie.201611288 . PMC 5589959 . PMID 28112478 .  
  67. ^ Alabi CA, Любовь KT, Sahay G, Stutzman T, Young WT, Langer R, Anderson DG (июль 2012). «FRET-меченые siRNA зонды для отслеживания сборки и разборки нанокомплексов siRNA» . САУ Нано . 6 (7): 6133–41. DOI : 10.1021 / nn3013838 . PMC 3404193 . PMID 22693946 .  
  68. ↑ Chen T, He B, Tao J, He Y, Deng H, Wang X, Zheng Y (март 2019). «Применение метода передачи резонансной энергии Фёрстера (FRET) для выяснения внутриклеточного и in vivo биофата наномедицинских препаратов». Расширенные обзоры доставки лекарств . Раскрытие in vivo судьбы и клеточной фармакокинетики лекарственных наноносителей. 143 : 177–205. DOI : 10.1016 / j.addr.2019.04.009 . PMID 31201837 . 
  69. ^ Ху CD, Чиненов Y, Керппола Т.К. (апрель 2002 г.). «Визуализация взаимодействий между белками семейства bZIP и Rel в живых клетках с использованием бимолекулярной флуоресцентной комплементации». Молекулярная клетка . 9 (4): 789–98. DOI : 10.1016 / S1097-2765 (02) 00496-3 . PMID 11983170 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Эффект FRET в тонком фильме на YouTube
  • FRET Imaging (Учебное пособие Becker & Hickl, веб-сайт)