method-for-measurement-viral-fusion-kinetics-at-single-particle

Method for Measurement of Viral Fusion Kinetics at the Single Particle Level

Membrane fusion is an essential step during entry of enveloped viruses into cells. Conventional fusion assays typically report on a large number of fusion ...

Harvard Medical School

&#x8D5B;&#x5EB7; ATPase &#x5728;&#x901A;&#x8FC7;&#x5468;&#x671F;&#x7684;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x548C;&#x91CA;&#x653E;&#x7684;&#x8026;&#x5408;&#x5230; ATP &#x8425;&#x4E1A;&#x989D; SecYEG translocon eubacteria &#x9A71;&#x52A8;&#x5668;&#x901A;&#x8FC7;&#x7EC6;&#x80DE;&#x8D28;&#x819C;&#x5206;&#x6CCC;&#x86CB;&#x767D;&#x7684; N &#x603B;&#x7AD9;&#x845B;&#x6613;&#x4F4D;&#x3002;&#x8D5B;&#x5EB7;&#x5F62;&#x6210;&#x751F;&#x7406;&#x4E8C;&#x805A;&#x4F53;&#x4E0E;&#x4EE5;&#x524D;&#x5DF2;&#x8BC1;&#x660E;&#x968F;&#x6E29;&#x5EA6;&#x548C;&#x79BB;&#x5B50;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x7684;&#x89E3;&#x79BB;&#x5E38;&#x6570;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x73B0;&#x5728;&#x6570;&#x636E;&#x663E;&#x793A;&#x5728;&#x89E3;&#x51B3;&#x65B9;&#x6848;&#x4E2D;&#x7684;&#x8D5B;&#x5EB7;&#x5BE1;&#x805A;&#x72B6;&#x6001;&#x6539;&#x53D8;&#x5B83;&#x4E0E;&#x4EA4;&#x4E92;&#x671F;&#x95F4;&#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x6613;&#x4F4D;&#x7684;&#x914D;&#x4F53;&#x7684;&#x3002;&#x5206;&#x6790;&#x8D85;&#x901F;&#x79BB;&#x5FC3;&#x6CD5;&#x3001; &#x5316;&#x5B66;&#x4EA4;&#x8054;&#xFF0C;&#x548C;&#x8367;&#x5149;&#x5404;&#x5411;&#x5F02;&#x6027;&#x6D4B;&#x91CF;&#x663E;&#x793A;&#x7684;&#x8D5B;&#x5EB7;&#x7684;&#x751F;&#x7406;&#x4E8C;&#x805A;&#x4F53; monomerized &#x7684;&#x957F;&#x94FE;&#x78F7;&#x8102;&#x7C7B;&#x4F3C;&#x7269;&#x3002;&#x6DFB;&#x52A0;&#x5230;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x8D5B;&#x5EB7;&#x5355;&#x4F53;&#x91CE;&#x751F;&#x578B;&#x4F46;&#x4E0D;&#x662F;&#x7A81;&#x53D8;&#x4FE1;&#x53F7;&#x5E8F;&#x5217;&#x80BD; redimerizes &#x86CB;&#x767D;&#x8D28;&#x3002;&#x751F;&#x7406;&#x4E8C;&#x805A;&#x4F53;&#x7684;&#x8D5B;&#x5EB7;&#x72B6;&#x6001;&#x4E0D;&#x6539;&#x53D8;&#x5176;&#x5BE1;&#x805A;&#x65F6;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x4FE1;&#x53F7;&#x5E8F;&#x5217;&#x80BD;&#x7684;&#x7ED3;&#x6784;&#x7D27;&#x51D1;&#x3001; &#x4F4E;&#x6E29;&#x5EA6;&#x6784;&#x8C61;&#x72B6;&#x6001;&#xFF0C;&#x4F46;&#x805A;&#x5408;&#x65F6;&#x4ED6;&#x4EEC;&#x5C06;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x5728; SecYEG &#x8FDB;&#x884C;&#x4EA4;&#x4E92;&#x7684;&#x57DF;&#x5206;&#x79BB;&#x3001; &#x9AD8;&#x6E29;&#x6784;&#x8C61;&#x56FD;&#x80BD;&#x3002;&#x6700;&#x540E;&#x8FD9;&#x4E2A;&#x7ED3;&#x679C;&#x8868;&#x660E;&#xFF0C;&#x81F3;&#x5C11;&#x5728;&#x67D0;&#x4E9B;&#x60C5;&#x51B5;&#x4E0B;&#xFF0C;&#x4FE1;&#x53F7;&#x80BD;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x9A71;&#x52A8;&#x5668;&#x5F62;&#x6210;&#x65B0;&#x7684;&#x5206;&#x5B50;&#x95F4;&#x8054;&#x7CFB;&#x6709;&#x522B;&#x4E8E;&#x7A33;&#x5B9A;&#x751F;&#x7406;&#x4E8C;&#x805A;&#x4F53;&#x3002;&#x4FE1;&#x53F7;&#x80BD;&#x4FC3;&#x8FDB;&#x7684;&#x8D5B;&#x5EB7; conformationally &#x5177;&#x4F53;&#x9F50;&#x805A;&#xFF0C;&#x867D;&#x7136;&#x78F7;&#x8102;&#x4FC3;&#x8FDB;&#x4E9A;&#x57FA;&#x89E3;&#x79BB;&#x7684;&#x610F;&#x89C1;&#x8868;&#x660E;&#x86CB;&#x767D;&#x6613;&#x4F4D;&#x53CD;&#x5E94;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x7684;&#x8D5B;&#x5EB7;&#x5BE1;&#x805A;&#x72B6;&#x6001;&#x53EF;&#x4EE5;&#x52A8;&#x6001;&#x66F4;&#x6539;&#x3002;&#x8D5B;&#x5EB7;&#x4E9A;&#x5355;&#x4F4D;&#x62DB;&#x8058;&#x548C;&#x79BB;&#x89E3;&#x7684;&#x5468;&#x671F;&#x53EF;&#x80FD;&#x53EF;&#x7528;&#x4E8E;&#x5B9E;&#x73B0; processivity &#x7684;&#x591A;&#x80BD;&#x8FD0;&#x8F93;&#x3002;

&#x78F7;&#x8102;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x7684; monomerization &#x548C;&#x8BF1;&#x5BFC;&#x4FE1;&#x53F7;&#x80BD;&#x7684;&#x8D5B;&#x5EB7;&#x9F50;&#x805A;&#x3002;

The SecA ATPase drives the processive translocation of the N terminus of secreted proteins through the cytoplasmic membrane in eubacteria via cycles of binding and release from the SecYEG translocon coupled to ATP turnover. SecA forms a physiological dimer with a dissociation constant that has previously been shown to vary with temperature and ionic strength. We now present data showing that the oligomeric state of SecA in solution is altered by ligands that it interacts with during protein translocation. Analytical ultracentrifugation, chemical cross-linking, and fluorescence anisotropy measurements show that the physiological dimer of SecA is monomerized by long-chain phospholipid analogues. Addition of wild-type but not mutant signal sequence peptide to these SecA monomers redimerizes the protein. Physiological dimers of SecA do not change their oligomeric state when they bind signal sequence peptide in the compact, low temperature conformational state but polymerize when they bind the peptide in the domain-dissociated, high-temperature conformational state that interacts with SecYEG. This last result shows that, at least under some conditions, signal peptide interactions drive formation of new intermolecular contacts distinct from those stabilizing the physiological dimer. The observations that signal peptides promote conformationally specific oligomerization of SecA while phospholipids promote subunit dissociation suggest that the oligomeric state of SecA could change dynamically during the protein translocation reaction. Cycles of SecA subunit recruitment and dissociation could potentially be employed to achieve processivity in polypeptide transport.

Phospholipid-induced monomerization and signal-peptide-induced oligomerization of SecA.

Le SecA ATPase conduit la translocation processive de l&#39;extr&eacute;mit&eacute; N terminale des prot&eacute;ines s&eacute;cr&eacute;t&eacute;es &agrave; travers la membrane cytoplasmique chez les eubact&eacute;ries par cycles de liaison et de lib&eacute;ration par le translocon SecYEG coupl&eacute; au renouvellement de l&#39;ATP. SecA forme un dim&egrave;re physiologique avec une constante de dissociation qui a d&eacute;j&agrave; d&eacute;montr&eacute; &agrave; varier avec la temp&eacute;rature et de la force ionique. Maintenant, nous pr&eacute;sentons des donn&eacute;es montrant que l&#39;&eacute;tat oligom&egrave;re de SecA en solution est alt&eacute;r&eacute;e par les ligands qui il interagit avec durant la translocation de la prot&eacute;ine. Ultracentrifugation analytique, r&eacute;ticulation chimique et mesures d&#39;anisotropie de fluorescence montrent que le dim&egrave;re physiologique de SecA est monomerized par les analogues de la longue cha&icirc;ne de phospholipides. Ajout du peptide s&eacute;quence signal sauvage mais pas mutant &agrave; ces monom&egrave;res SecA redimerizes la prot&eacute;ine. Dim&egrave;res physiologiques de SecA ne changent pas leur &eacute;tat oligom&eacute;rique quand ils lient signal s&eacute;quence peptidique dans l&#39;&eacute;tat de conformation compacte, basse temp&eacute;rature mais polym&eacute;risent quand ils lient le peptide dans l&#39;&eacute;tat conformationnel domaine dissoci&eacute;es, haute temp&eacute;rature qui interagit avec SecYEG. Ce dernier r&eacute;sultat montre que, au moins dans certaines conditions, interactions peptide signal formation lecteur de nouveaux contacts intermol&eacute;culaires distinctes de celles stabiliser le dim&egrave;re physiologique. Les observations que peptides signaux favorisent oligom&eacute;risation conformation sp&eacute;cifique de SecA, alors que les phospholipides promouvoir la dissociation des sous-unit&eacute;s sugg&egrave;rent que l&#39;&eacute;tat oligom&egrave;re de SecA pourrait modifier de fa&ccedil;on dynamique au cours de la r&eacute;action de la translocation des prot&eacute;ines. Cycles de recrutement de sous-unit&eacute; de SecA et dissociation pourraient potentiellement servir &agrave; atteindre les processivity dans le transport de polypeptide.

Monomerization induite par les phospholipides et induite par le peptide signal oligom&eacute;risation de SecA.

Phospholipid-induzierte Monomerisierung und Signal-Peptid-induzierte Oligomerisierung von SecA.

L&#39;atpasi SecA unit&agrave; la traslocazione processive del capolinea N di proteine secrete attraverso la membrana citoplasmatica in eubatteri tramite cicli di associazione e di rilascio dal translocon SecYEG accoppiato al fatturato di ATP. SecA forma un dimero fisiologico con una costante di dissociazione &egrave; stato dimostrato in precedenza che variano con la temperatura e forza ionica. Vi presentiamo ora dati che mostrano che lo stato oligomerica della SecA in soluzione &egrave; alterato da ligandi che interagisce con durante la traslocazione di proteine. Ultracentrifugazione analitica, cross-linking chimico e le misure di anisotropia di fluorescenza mostrano che il dimero fisiologico della SecA &egrave; monomerized da analoghi lungo-catena fosfolipide. Aggiunta del peptide sequenza wild-type, ma non mutanti segnale di questi monomeri SecA redimerizes la proteina. Fisiologici dimeri di SecA non cambiano loro stato oligomerica quando legano peptidi di sequenza segnale nello stato conformazionale compatta, bassa temperatura, ma quando si legasse il peptide nello stato conformazionale dominio-dissociata, ad alta temperatura che interagisce con SecYEG si polimerizzano. Quest&#39;ultimo risultato dimostra che, almeno in alcune condizioni, interazioni peptide segnale formazione unit&agrave; di nuovi contatti intermolecolari distinte da quelle stabilizzazione del dimero fisiologico. Le osservazioni che peptidi segnale promuovano conformazionalmente specifico oligomerizzazione di SecA mentre fosfolipidi promuovere la dissociazione della subunit&agrave; suggeriscono che lo stato oligomerica della SecA potrebbe cambiare dinamicamente durante la reazione di traslocazione di proteine. Cicli di assunzione di subunit&agrave; SecA e dissociazione potrebbero potenzialmente essere impiegati per realizzare processivity nel trasporto del polipeptide.

Monomerization indotta da fosfolipidi e segnale-peptide-induced oligomerizzazione di SecA.

&#x30BB;&#x30AB; ATPase &#x306E; N &#x672B;&#x7AEF;&#x304B;&#x3089;&#x5206;&#x6CCC;&#x86CB;&#x767D;&#x8CEA;&#x7D30;&#x80DE;&#x8CEA;&#x819C;&#x3092;&#x901A;&#x3057;&#x3066;&#x306E;&#x30D7;&#x30ED;&#x30BB;&#x30C3;&#x30B7;&#x30D6;&#x8EE2;&#x6D41;&#x771F;&#x6B63;&#x7D30;&#x83CC;&#x30D0;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C7;&#x30A3;&#x30F3;&#x30B0;&#x304A;&#x3088;&#x3073; ATP &#x306E;&#x58F2;&#x308A;&#x4E0A;&#x3052;&#x9AD8;&#x306B;&#x7D50;&#x5408;&#x304C;&#x819C;&#x900F;&#x904E;&#x88C5;&#x7F6E;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x30EA;&#x30EA;&#x30FC;&#x30B9; &#x30B5;&#x30A4;&#x30AF;&#x30EB;&#x3092;&#x7D4C;&#x7531;&#x3067;&#x30C9;&#x30E9;&#x30A4;&#x30D6;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30BB;&#x30AB;&#x751F;&#x7406;&#x7684;&#x30C0;&#x30A4;&#x30DE;&#x30FC;&#x4EE5;&#x524D;&#x6E29;&#x5EA6;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x5F37;&#x5EA6;&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#x306B;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x89E3;&#x96E2;&#x5B9A;&#x6570;&#x3092;&#x5F62;&#x6210;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x4ECA;&#x3001;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x8F38;&#x9001;&#x4E2D;&#x306B;&#x3084;&#x308A;&#x53D6;&#x308A;&#x30EA;&#x30AC;&#x30F3;&#x30C9;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x30BB;&#x30AB;&#x306E;&#x30AA;&#x30EA;&#x30B4;&#x30DE;&#x30FC;&#x306E;&#x72B6;&#x614B;&#x3067;&#x30BD;&#x30EA;&#x30E5;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3092;&#x5909;&#x66F4;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x3092;&#x63D0;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x8D85;&#x9060;&#x5FC3;&#x5206;&#x6790;&#x6CD5;&#x3001;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x67B6;&#x6A4B;&#x5F62;&#x6210;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x86CD;&#x5149;&#x7570;&#x65B9;&#x6027;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x30BB;&#x30AB;&#x306E;&#x751F;&#x7406;&#x7684;&#x30C0;&#x30A4;&#x30DE;&#x30FC;&#x9577;&#x9396;&#x30EA;&#x30F3;&#x8102;&#x8CEA;&#x30A2;&#x30CA;&#x30ED;&#x30B0;&#x306B;&#x3088;&#x308B; monomerized &#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x91CE;&#x751F;&#x578B;&#x304C;&#x306A;&#x3044;&#x7A81;&#x7136;&#x5909;&#x7570;&#x4F53;&#x30B7;&#x30FC;&#x30B1;&#x30F3;&#x30B9; &#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x30DA;&#x30D7;&#x30C1;&#x30C9;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x30BB;&#x30AB; &#x30E2;&#x30CE;&#x30DE;&#x30FC;&#x3078;&#x306E;&#x6DFB;&#x52A0;&#x306F;&#x3001;&#x86CB;&#x767D;&#x8CEA;&#x3092; redimerizes &#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5F7C;&#x3089;&#x306F;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x30C8;&#x3001;&#x4F4E;&#x6E29;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x72B6;&#x614B;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x30DA;&#x30D7;&#x30C1;&#x30C9; &#x30B7;&#x30FC;&#x30B1;&#x30F3;&#x30B9;&#x306B;&#x30D0;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C9;&#x304C;&#x91CD;&#x5408;&#x819C;&#x3068;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x30C9;&#x30E1;&#x30A4;&#x30F3;&#x89E3;&#x96E2;&#x3001;&#x9AD8;&#x6E29;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x72B6;&#x614B;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x30DA;&#x30D7;&#x30C1;&#x30C9;&#x3092;&#x30D0;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C9;&#x3059;&#x308B;&#x3068;&#x304D;&#x3068;&#x304D;&#x751F;&#x7406;&#x7684;&#x30C0;&#x30A4;&#x30DE;&#x30FC; &#x30BB;&#x30AB;&#x306E;&#x30AA;&#x30EA;&#x30B4;&#x30DE;&#x30FC;&#x306E;&#x72B6;&#x614B;&#x3092;&#x5909;&#x66F4;&#x3057;&#x306A;&#x3044;&#x3067;&#x304F;&#x3060;&#x3055;&#x3044;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x6700;&#x5F8C;&#x3001;&#x5C11;&#x306A;&#x304F;&#x3068;&#x3082;&#x3044;&#x304F;&#x3064;&#x304B;&#x306E;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x4FE1;&#x53F7;&#x30DA;&#x30D7;&#x30C1;&#x30C9;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x306E;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x5206;&#x5B50;&#x9593;&#x63A5;&#x89E6;&#x30C9;&#x30E9;&#x30A4;&#x30D6;&#x5F62;&#x6210;&#x533A;&#x5225;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x751F;&#x7406;&#x7684;&#x30C0;&#x30A4;&#x30DE;&#x30FC;&#x3092;&#x5B89;&#x5B9A;&#x3055;&#x305B;&#x308B;&#x7D50;&#x679C;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30EA;&#x30F3;&#x8102;&#x8CEA;&#x30B5;&#x30D6;&#x30E6;&#x30CB;&#x30C3;&#x30C8;&#x89E3;&#x96E2;&#x3092;&#x4FC3;&#x9032;&#x3057;&#x306A;&#x304C;&#x3089;&#x4FE1;&#x53F7;&#x30DA;&#x30D7;&#x30C1;&#x30C9; &#x30BB;&#x30AB;&#x306E;&#x30B3;&#x30F3;&#x30DB;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x7279;&#x5B9A;&#x91CD;&#x5408;&#x3092;&#x4FC3;&#x9032;&#x3059;&#x308B;&#x89B3;&#x5BDF;&#x86CB;&#x767D;&#x8CEA;&#x8EE2;&#x5EA7;&#x53CD;&#x5FDC;&#x4E2D;&#x306B;&#x30BB;&#x30AB;&#x306E;&#x30AA;&#x30EA;&#x30B4;&#x30DE;&#x30FC;&#x306E;&#x72B6;&#x614B;&#x3092;&#x52D5;&#x7684;&#x306B;&#x5909;&#x66F4;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x793A;&#x5506;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x30BB;&#x30AB; &#x30B5;&#x30D6;&#x30E6;&#x30CB;&#x30C3;&#x30C8;&#x52DF;&#x96C6;&#x3068;&#x89E3;&#x96E2;&#x306E;&#x30B5;&#x30A4;&#x30AF;&#x30EB;&#x306F;&#x3001;&#x30B9;&#x30E9;&#x30A4;&#x30C7;&#x30A3;&#x30F3;&#x30B0;&#x30AF; &#x30DD;&#x30EA;&#x30DA;&#x30D7;&#x30C1;&#x30C9; &#x30C8;&#x30E9;&#x30F3;&#x30B9;&#x30DD;&#x30FC;&#x30C8;&#x3067;&#x9054;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x6F5C;&#x5728;&#x7684;&#x63A1;&#x7528;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

Monomerization &#x30EA;&#x30F3;&#x8102;&#x8CEA;&#x8A98;&#x8D77;&#x3068;&#x4FE1;&#x53F7;&#x8A98;&#x8D77;&#x30DA;&#x30D7;&#x30C1;&#x30C9;&#x306E;&#x30AA;&#x30EA;&#x30B4;&#x30E1;&#x30EA;&#x30BC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3; &#x30BB;&#x30AB;&#x306E;&#x3002;

SecA ATPase eubacteria &#xBC14;&#xC778;&#xB529; &#xBC0F; ATP &#xD68C;&#xC804;&#xC728; &#xACB0;&#xD569; SecYEG translocon&#xC5D0;&#xC11C; &#xB9B4;&#xB9AC;&#xC2A4; &#xC8FC;&#xAE30;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xC138;&#xD3EC;&#xC9C8; &#xB9C9; &#xD1B5;&#xD574; &#xBE44; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC758; N &#xB9D0;&#xB2E8;&#xC758; processive &#xC804; &#xB4DC;&#xB77C;&#xC774;&#xBE0C;. SecA &#xC628;&#xB3C4;, &#xC774;&#xC628; &#xAC15;&#xB3C4; &#xB530;&#xB77C; &#xB2EC;&#xB77C;&#xB97C; &#xC774;&#xC804;&#xC5D0; &#xD45C;&#xC2DC; &#xB41C; &#xBD84;&#xB9AC; &#xC0C1;&#xC218;&#xC640; &#xC0DD;&#xB9AC; &#xC774;&#xD569;&#xCCB4;&#xB97C; &#xD615;&#xC131; &#xD55C;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC9C0;&#xAE08; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC8FC;&#xB294; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158;&#xC758; SecA oligomeric &#xC0C1;&#xD0DC; ligands &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xC804; &#xD558;&#xB294; &#xB3D9;&#xC548; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xBCC0;&#xACBD; &#xB370;&#xC774;&#xD130; &#xC81C;&#xC2DC;. &#xBD84;&#xC11D; ultracentrifugation, &#xD654;&#xD559; &#xC0C1;&#xD638; &#xBC0F; &#xD615;&#xAD11; &#xC774;&#xBC29;&#xC131; &#xCE21;&#xC815; &#xD45C;&#xC2DC; SecA &#xC0DD;&#xB9AC; dimer &#xAE34; &#xCCB4;&#xC778; &#xC778;&#xC9C0;&#xC9C8; analogues, monomerized. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; SecA &#xB2E8;&#xC704;&#xCCB4;&#xB97C; &#xC57C;&#xC0DD;-&#xD0C0;&#xC785;&#xB9CC; &#xD558;&#xC9C0; &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774; &#xC2E0;&#xD638; &#xC2DC;&#xD000;&#xC2A4; &#xD3A9; &#xD2F0; &#xB4DC;&#xC758; redimerizes &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;. SecA &#xC0DD;&#xB9AC; &#xC774;&#xD569;&#xCCB4; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC740; &#xC18C;&#xD615;, &#xB0AE;&#xC740; &#xC628;&#xB3C4; &#xAD6C;&#xC870;&#xC801; &#xC0C1;&#xD0DC;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC2E0;&#xD638; &#xC2DC;&#xD000;&#xC2A4; &#xD3A9; &#xD2F0; &#xB4DC;&#xB97C; &#xBC14;&#xC778;&#xB529;&#xD560; &#xB54C; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC774; SecYEG &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9; &#xB3C4;&#xBA54;&#xC778; &#xC5F0;&#xACB0;, &#xACFC;&#xC5F4; &#xAD6C;&#xC870;&#xC801; &#xC0C1;&#xD0DC;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD3A9; &#xD2F0; &#xB4DC;&#xC5D0; &#xBC14;&#xC778;&#xB529;&#xD560; &#xB54C; polymerize oligomeric &#xC0C1;&#xD0DC;&#xB97C; &#xBCC0;&#xACBD; &#xD558;&#xC9C0; &#xB9C8;&#xC2ED;&#xC2DC;&#xC624;. &#xC774; &#xB9C8;&#xC9C0;&#xB9C9; &#xACB0;&#xACFC; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;, &#xC801;&#xC5B4;&#xB3C4; &#xBA87; &#xAC00;&#xC9C0; &#xC870;&#xAC74;, &#xC2E0;&#xD638; &#xD3A9; &#xD2F0; &#xB4DC; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; intermolecular &#xC5F0;&#xB77D;&#xCC98;&#xC758; &#xB4DC;&#xB77C;&#xC774;&#xBE0C; &#xD615;&#xC131; &#xC0DD;&#xB9AC; dimer &#xC548;&#xC815;&#xD654; &#xB41C; &#xBCC4;&#xAC1C;. &#xC778;&#xC9C0;&#xC9C8; &#xD64D;&#xBCF4; &#xC18C; &#xB2E8;&#xC704; &#xBD84;&#xB9AC; &#xD558;&#xB294; &#xB3D9;&#xC548; &#xC2E0;&#xD638; &#xD3A9; &#xD2F0; &#xB4DC;&#xC758; SecA conformationally &#xD2B9;&#xC815; oligomerization &#xD64D;&#xBCF4; &#xAD00;&#xCE21; SecA oligomeric &#xC0C1;&#xD0DC; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xC804; &#xBC18;&#xC751; &#xD558;&#xB294; &#xB3D9;&#xC548; &#xB3D9;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xBCC0;&#xACBD; &#xB420; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xAC83;&#xC774; &#xC88B;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. SecA &#xC18C; &#xB2E8;&#xC704; &#xBAA8;&#xC9D1; &#xBC0F; &#xBD84;&#xB9AC;&#xC758; &#xC0AC;&#xC774;&#xD074; &#xC218; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; processivity polypeptide &#xC804;&#xC1A1;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB2EC;&#xC131; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xC778;&#xC9C0;&#xC9C8;&#xC744; &#xC774;&#xC6A9;&#xD55C; monomerization&#xC640;&#xC758; SecA oligomerization &#xC2E0;&#xD638; &#xD3A9; &#xD2F0; &#xB4DC;&#xB97C; &#xC720;&#xBC1C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

La ATPasa SecA conduce la translocaci&oacute;n procesual de la terminal N de prote&iacute;nas secretadas a trav&eacute;s de la membrana citoplasm&aacute;tica en eubacterias mediante ciclos de Uni&oacute;n y liberaci&oacute;n de la translocon SecYEG juntada al volumen de ventas de ATP. SecA forma un d&iacute;mero fisiol&oacute;gico con una constante de disociaci&oacute;n que previamente se ha demostrado que var&iacute;an con la temperatura y la fuerza i&oacute;nica. Ahora presentamos datos que muestran que el estado los de SecA en soluci&oacute;n es alterado por ligandos que interact&uacute;a con durante la translocaci&oacute;n de la prote&iacute;na. Ultracentrifugaci&oacute;n, reticulaci&oacute;n qu&iacute;mica y mediciones de anisotrop&iacute;a de fluorescencia muestran que el d&iacute;mero fisiol&oacute;gico de SecA es monomerized por an&aacute;logos de cadena larga fosfol&iacute;pido. Adici&oacute;n de p&eacute;ptido de la secuencia de se&ntilde;al tipo salvaje pero no mutante a estos mon&oacute;meros SecA redimerizes la prote&iacute;na. D&iacute;meros fisiol&oacute;gicas de SecA no cambian su estado oligom&eacute;rico cuando unen p&eacute;ptido de secuencia de la se&ntilde;al en el estado conformacional compacta, baja temperatura pero polimerizarse cuando se unen el p&eacute;ptido en el estado conformacional disociado de dominio, de alta temperatura que interact&uacute;a con SecYEG. Este &uacute;ltimo resultado muestra que, al menos bajo ciertas condiciones, interacciones de p&eacute;ptido se&ntilde;al formaci&oacute;n de la unidad de nuevos contactos intermoleculares distintas a estabilizar el d&iacute;mero fisiol&oacute;gico. Las observaciones que p&eacute;ptidos se&ntilde;al promoci&oacute;n Oligomerizaci&oacute;n conformationally espec&iacute;fico de SecA, mientras que los fosfol&iacute;pidos promueven la disociaci&oacute;n de la subunidad sugieren que el estado los de SecA podr&iacute;a cambiar din&aacute;micamente durante la reacci&oacute;n de translocaci&oacute;n de la prote&iacute;na. Ciclos de reclutamiento de subunidad de SecA y disociaci&oacute;n potencialmente podr&iacute;an emplearse para lograr procesividad en el transporte del polip&eacute;ptido.

Monomerization inducida por fosfol&iacute;pidos y se&ntilde;al-p&eacute;ptido-inducida de Oligomerizaci&oacute;n de SecA.

&#x819C;&#x878D;&#x5408;&#x8F93;&#x5165;&#x5185;&#x5BB9;&#x7684;&#x5305;&#x819C;&#x75C5;&#x6BD2;&#x8FDB;&#x5165;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7684;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x662F;&#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x4E00;&#x6B65;&#x3002;&#x5E38;&#x89C4;&#x878D;&#x5408;&#x68C0;&#x6D4B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x662F;&#x4E00;&#x822C;&#x9650;&#x4E8E;&#x89C2;&#x5BDF;&#x4FBF;&#x670D;&#x878D;&#x5408;&#x7684;&#x591A;&#x4E2A;&#x4E8B;&#x4EF6;&#xFF0C;&#x6DF7;&#x6742;&#x7684;&#x5206;&#x5B50;&#x6240;&#x6D89;&#x53CA;&#x7684;&#x6B65;&#x9AA4;&#x5E8F;&#x5217;&#x7684;&#x66F4;&#x8BE6;&#x7EC6;&#x7684;&#x5206;&#x6790;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x5236;&#x5B9A;&#x4E86;&#x76D1;&#x6D4B;&#x7684;&#x878D;&#x5408;&#x4E0E;&#x76EE;&#x6807;&#x53CC;&#x5C42;&#x4E0A;&#x57FA;&#x672C;&#x4E0A;&#x662F;&#x6D41;&#x4F53;&#x7684;&#x652F;&#x6301;&#x7684;&#x5355;&#x4E2A;&#x75C5;&#x6BD2;&#x7C92;&#x5B50;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x4F53;&#x5916;&#x3001; &#x53CC;&#x8272;&#x8367;&#x5149;&#x6D4B;&#x5B9A;&#x3002;&#x5206;&#x6790;&#x7684;&#x8102;&#x8D28;&#x548C;&#x5185;&#x5BB9;&#x6DF7;&#x5408;&#x7684;&#x8F68;&#x8FF9;&#xFF0C;&#x7C92;&#x5B50;&#x7684;&#x7C92;&#x5B50;&#x7684;&#x57FA;&#x7840;&#x4E0A;&#x63D0;&#x4F9B;&#x7684;&#x8BC1;&#x636E;&#x6709;&#x591A;&#x4E2A;&#xFF0C;hemifusion&#xFF0C;&#x901A;&#x5F80;&#x957F;&#x5BFF;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x4E2D;&#x95F4;&#x4F53;&#x8DDF;&#x5B54;&#x9699;&#x5F62;&#x6210;&#x4E00;&#x4E2A;&#x5355;&#x4E00;&#x7684;&#x901F;&#x7387;&#x9650;&#x5236;&#x7684;&#x6B65;&#x9AA4;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x5C06;&#x89E3;&#x91CA;&#x524D;&#x56E0;&#x4E09;&#x8054;&#x8840;&#x51DD;&#x7D20;&#x878D;&#x5408;&#x86CB;&#x767D;&#x7684;&#x591A;&#x4E2A;&#x526F;&#x672C;&#x4F1A;&#x542F;&#x52A8;&#xFF0C;&#x5E76;&#x542F;&#x52A8;&#x878D;&#x5408;&#x8FDB;&#x7A0B; hemifusion &#x7684;&#x4E2D;&#x95F4;&#x4F53;&#x7CFB;&#x5217;&#x3002;

&#x5355;&#x7C92;&#x5B50;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x7814;&#x7A76;&#x6D41;&#x611F;&#x75C5;&#x6BD2;&#x819C;&#x878D;&#x5408;&#x3002;

Membrane fusion is an essential step during entry of enveloped viruses into cells. Conventional fusion assays are generally limited to observation of ensembles of multiple fusion events, confounding more detailed analysis of the sequence of the molecular steps involved. We have developed an in vitro, two-color fluorescence assay to monitor kinetics of single virus particles fusing with a target bilayer on an essentially fluid support. Analysis of lipid- and content-mixing trajectories on a particle-by-particle basis provides evidence for multiple, long-lived kinetic intermediates leading to hemifusion, followed by a single, rate-limiting step to pore formation. We interpret the series of intermediates preceding hemifusion as a result of the requirement that multiple copies of the trimeric hemagglutinin fusion protein be activated to initiate the fusion process.

Single-particle kinetics of influenza virus membrane fusion.

La fusion membranaire est une &#xE9;tape essentielle lors de l&#x26;#39;entr&#xE9;e des virus envelopp&#xE9;s dans les cellules. Dosages de fusion classiques sont g&#xE9;n&#xE9;ralement limit&#xE9;es &#xE0; l&#x26;#39;observation des ensembles d&#x26;#39;&#xE9;v&#xE9;nements de fusion multiples, confondant une analyse plus d&#xE9;taill&#xE9;e de la s&#xE9;quence des &#xE9;tapes mol&#xE9;culaires impliqu&#xE9;es. Nous avons d&#xE9;velopp&#xE9; un test in vitro, deux couleurs dosage par fluorescence &#xE0; suivre la cin&#xE9;tique de particules du virus de la fusion simple avec une bicouche cible sur un support essentiellement fluide. Analyse des trajectoires lipidiques et le contenu de m&#xE9;lange sur une base de particules par des particules fournit une preuve de multiples, &#xE0; long terme interm&#xE9;diaires cin&#xE9;tiques conduisant &#xE0; hemifusion, suivie d&#x26;#39;une seule, limitant la vitesse de l&#x26;#39;&#xE9;tape de formation de pores. Nous interpr&#xE9;tons la s&#xE9;rie d&#x26;#39;interm&#xE9;diaires pr&#xE9;c&#xE9;dant hemifusion en raison de l&#x26;#39;exigence que des copies multiples de la prot&#xE9;ine de fusion h&#xE9;magglutinine trim&#xE9;rique &#xEA;tre activ&#xE9; pour lancer le processus de fusion.

Une particule Cin&#xE9;tique de la fusion membranaire des virus grippaux

Membrane Fusion ist ein wesentlicher Schritt bei der Eingabe von umh&uuml;llten Viren in die Zellen. Konventionellen Fusion-Assays sind generell auf Beobachtung des Ensembles mehrere Fusion Events, Verluste zuf&uuml;gte eine detailliertere Analyse der Sequenz &uuml;ber die molekularen Schritte beschr&auml;nkt. Wir haben ein in-vitro-, zwei-Farben-Fluoreszenz-Assay zum &Uuml;berwachen der Kinetik der einzigen Viruspartikel, die Verschmelzung mit einer Ziel-Bilayer auf eine im wesentlichen fl&uuml;ssig Unterst&uuml;tzung entwickelt. Analyse von Lipid - und Inhalt-mischen von Bewegungsbahnen auf Basis von Partikel-Partikel liefert Beweise f&uuml;r mehrere, langlebige kinetische Zwischenprodukte zu Hemifusion, gefolgt von einem einzigen geschwindigkeitsbestimmende Schritt zu Bildung pore. Wir interpretieren die Serie Zwischenprodukte vor Hemifusion aufgrund der Anforderung, dass mehrere Kopien der Trimere H&auml;magglutinin-Fusionsprotein aktiviert werden, um die Fusion einzuleiten.

Einzel-Teilchen Kinetik der Grippe-Virus Membrane Fusion.

Membrana fusion &egrave; un passo essenziale durante l&#39;immissione di virus avvolto nelle cellule. Analisi di fusione convenzionale sono generalmente limitate all&#39;osservazione degli ensemble di pi&ugrave; eventi di fusione, confondere un&#39;analisi pi&ugrave; dettagliata della sequenza dei passaggi molecolari coinvolti. Abbiamo sviluppato un test in vitro, due colori di fluorescenza per monitorare la cinetica delle particelle del virus singolo fondendo con un doppio strato di destinazione su un supporto essenzialmente fluido. Analisi delle traiettorie di miscelazione di lipidi e contenuti su una base di particelle di particelle forniscono la prova per multipla, longevi intermedi cinetiche che conduce a hemifusion, seguita da un punto singolo, limitazione della velocit&agrave; a poro formazione. Dobbiamo interpretare la serie di prodotti intermedi precedenti hemifusion come risultato il requisito che pi&ugrave; copie della proteina di fusione di emoagglutinina trimeric essere attivato per avviare il processo di fusione.

Cinetica di singola particella di fusione di membrana virus influenzale.

&#x819C;&#x878D;&#x5408;&#x306F;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x306B;&#x30A8;&#x30F3;&#x30D9;&#x30ED;&#x30FC;&#x30D7;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x5165;&#x529B;&#x6642;&#x306B;&#x4E0D;&#x53EF;&#x6B20;&#x306A;&#x30B9;&#x30C6;&#x30C3;&#x30D7;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x5F93;&#x6765;&#x306E;&#x878D;&#x5408;&#x30A2;&#x30C3;&#x30BB;&#x30A4;&#x306F;&#x3001;&#x4E00;&#x822C;&#x7684;&#x306B;&#x8907;&#x6570;&#x306E;&#x878D;&#x5408;&#x30A4;&#x30D9;&#x30F3;&#x30C8;&#x3001;&#x95A2;&#x4E0E;&#x3059;&#x308B;&#x5206;&#x5B50;&#x30B9;&#x30C6;&#x30C3;&#x30D7;&#x306E;&#x30B7;&#x30FC;&#x30B1;&#x30F3;&#x30B9;&#x306E;&#x4EA4;&#x7D61;&#x3088;&#x308A;&#x8A73;&#x7D30;&#x306A;&#x5206;&#x6790;&#x306E;&#x30A2;&#x30F3;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D6;&#x30EB;&#x306E;&#x89B3;&#x5BDF;&#x306B;&#x9650;&#x5B9A;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x672C;&#x8CEA;&#x7684;&#x306B;&#x6D41;&#x4F53;&#x306E;&#x30B5;&#x30DD;&#x30FC;&#x30C8;&#x306B;&#x95A2;&#x3059;&#x308B;&#x76EE;&#x6A19;&#x4E8C;&#x91CD;&#x5C64;&#x3092;&#x6301;&#x3064;&#x5358;&#x4E00;&#x306E;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x878D;&#x5408;&#x306E;&#x52D5;&#x614B;&#x3092;&#x76E3;&#x8996;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;in vitro&#x3067;&#x3001;2&#x8272;&#x306E;&#x86CD;&#x5149;&#x30A2;&#x30C3;&#x30BB;&#x30A4;&#x3092;&#x958B;&#x767A;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x7C92;&#x5B50;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x7C92;&#x5B50;&#x3054;&#x3068;&#x306B;&#x8102;&#x8CEA;&#x3068;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C6;&#x30F3;&#x30C4;&#x6DF7;&#x5408;&#x8ECC;&#x8DE1;&#x306E;&#x5206;&#x6790;&#x306F;&#x3001;&#x7D30;&#x5B54;&#x5F62;&#x6210;&#x306B;&#x3001;&#x5358;&#x4E00;&#x306E;&#x5F8B;&#x901F;&#x6BB5;&#x968E;&#x306B;&#x7D9A;&#x3044;&#x3066;hemifusion&#x306B;&#x3064;&#x306A;&#x304C;&#x308B;&#x8907;&#x6570;&#x306E;&#x9577;&#x547D;&#x306E;&#x904B;&#x52D5;&#x306E;&#x4E2D;&#x9593;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x8A3C;&#x62E0;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x4E09;&#x91CF;&#x4F53;&#x30D8;&#x30DE;&#x30B0;&#x30EB;&#x30C1;&#x30CB;&#x30F3;&#x878D;&#x5408;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x8907;&#x6570;&#x306E;&#x30B3;&#x30D4;&#x30FC;&#x304C;&#x878D;&#x5408;&#x30D7;&#x30ED;&#x30BB;&#x30B9;&#x3092;&#x958B;&#x59CB;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x6D3B;&#x6027;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x3068;&#x3044;&#x3046;&#x8981;&#x4EF6;&#x306E;&#x7D50;&#x679C;&#x3068;&#x3057;&#x3066;hemifusion&#x306E;&#x524D;&#x306B;&#x4E2D;&#x9593;&#x306E;&#x30B7;&#x30EA;&#x30FC;&#x30BA;&#x3092;&#x89E3;&#x91C8;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x30A4;&#x30F3;&#x30D5;&#x30EB;&#x30A8;&#x30F3;&#x30B6;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x819C;&#x878D;&#x5408;&#x306E;&#x5358;&#x4E00;&#x7C92;&#x5B50;&#x52D5;&#x529B;&#x5B66;

&#xB9C9; &#xC735;&#xD569; &#xC138;&#xD3EC;&#xB85C; &#xB458;&#xB7EC;&#xC2F8;&#xC778;&#xB41C; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xC758; &#xD56D;&#xBAA9; &#xC911; &#xD544;&#xC218;&#xC801;&#xC778; &#xB2E8;&#xACC4;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xAE30;&#xC874;&#xC758; &#xD4E8;&#xC804; &#xBD84;&#xC11D; &#xC2E4;&#xD5D8; &#xAD00;&#xB828; &#xB41C; &#xBD84;&#xC790; &#xB2E8;&#xACC4;&#xC758; &#xC21C;&#xC11C;&#xB97C; &#xC0C1;&#xC138;&#xD788; &#xBD84;&#xC11D; &#xD63C;&#xB780; &#xD568;&#xC744; &#xC8FC; &#xC8E0; &#xC5EC;&#xB7EC; &#xD4E8;&#xC804; &#xC774;&#xBCA4;&#xD2B8;&#xC758; &#xC559;&#xC0C1;&#xBE14;&#xC758; &#xAD00;&#xCC30;&#xC5D0; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC81C;&#xD55C; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xAE30;&#xBCF8;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC720;&#xCCB4; &#xC9C0;&#xC6D0; &#xB300;&#xC0C1; bilayer &#xC735;&#xD569; &#xD558;&#xB294; &#xD558;&#xB098;&#xC758; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xC785;&#xC790;&#xC758; &#xC18D;&#xB3C4; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1; &#xD558; &#xCCB4; &#xC678;, 2 &#xC0C9; &#xD615;&#xAD11; &#xBD84;&#xC11D; &#xACB0;&#xACFC; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xD588;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC99D;&#xAC70;&#xB97C; &#xC81C;&#xACF5; &#xD558;&#xB294; &#xC785;&#xC790;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC785;&#xC790; &#xBCC4;&#xB85C; &#xC9C0;&#xC9C8; &#xBC0F; &#xCF58;&#xD150;&#xCE20;&#xB97C; &#xD63C;&#xD569; &#xADA4;&#xC801; &#xBD84;&#xC11D; &#xB2E4;&#xC911;, hemifusion, &#xC120;&#xB3C4; &#xC218;&#xBA85;&#xC774; &#xAE34; &#xC6B4;&#xB3D9; &#xC911;&#xAC04;&#xCCB4; &#xD615;&#xC131; &#xAE30; &#xACF5; &#xB2E8;&#xC77C; &#xC18D;&#xB3C4; &#xC81C;&#xD55C; &#xB2E8;&#xACC4; &#xB4A4;. &#xC911;&#xAC04;&#xCCB4; &#xC735;&#xD569; &#xACFC;&#xC815;&#xC744; &#xC2DC;&#xC791; &#xD558;&#xB824;&#xBA74; trimeric &#xC870;&#xB958; &#xC735;&#xD569; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC758; &#xC5EC;&#xB7EC; &#xBCF5;&#xC0AC;&#xBCF8;&#xC774; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xB420; &#xC694;&#xAD6C; &#xC0AC;&#xD56D;&#xC73C;&#xB85C; &#xC778;&#xD574; hemifusion &#xC774;&#xC804; &#xC2DC;&#xB9AC;&#xC988;&#xB97C; &#xD574;&#xC11D; &#xD558; &#xACE0;.

&#xC778;&#xD50C;&#xB8E8;&#xC5D4;&#xC790; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xB9C9; &#xC735;&#xD569;&#xC758; &#xB2E8;&#xC77C; &#xC785;&#xC790; &#xC18D;&#xB3C4; &#xB860;.

La fusi&#xF3;n de membranas es un paso esencial en la entrada de los virus envueltos en las c&#xE9;lulas. Los ensayos convencionales de fusi&#xF3;n se limitan generalmente a la observaci&#xF3;n de los conjuntos de eventos de fusi&#xF3;n, an&#xE1;lisis de m&#xFA;ltiples factores de confusi&#xF3;n m&#xE1;s detallada de la secuencia de los pasos moleculares implicados. Hemos desarrollado un in vitro, de dos colores ensayo de fluorescencia para controlar la cin&#xE9;tica del virus de una sola fusi&#xF3;n part&#xED;culas con una bicapa de destino en un soporte esencialmente fluido. An&#xE1;lisis de las trayectorias de los l&#xED;pidos y el contenido mezclado-sobre una base de part&#xED;cula por part&#xED;cula proporciona evidencia de m&#xFA;ltiples, de larga vida que conducen a productos intermedios cin&#xE9;ticos hemifusion, seguido por un solo, paso limitante para la formaci&#xF3;n de poros. Interpretamos la serie de productos intermedios anteriores hemifusion como consecuencia de la exigencia de que m&#xFA;ltiples copias de la prote&#xED;na hemaglutinina fusi&#xF3;n trim&#xE9;rica ser activada para iniciar el proceso de fusi&#xF3;n.

Cin&#xE9;tica de una part&#xED;cula de fusi&#xF3;n de membranas virus de la gripe

&#x8BB8;&#x591A;&#x751F;&#x7269;&#x548C;&#x5316;&#x5B66;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x7EE7;&#x7EED;&#x901A;&#x8FC7;&#x4E00;&#x4E2A;&#x6216;&#x591A;&#x4E2A;&#x4E2D;&#x95F4;&#x6B65;&#x9AA4;&#x3002;&#x4ECE;&#x5355;&#x5206;&#x5B50;&#x8F68;&#x8FF9;&#x7684;&#x505C;&#x7559;&#x65F6;&#x95F4;&#x5206;&#x5E03;&#x7684;&#x7EDF;&#x8BA1;&#x5206;&#x6790;&#x4F7F;&#x8FD9;&#x9879;&#x7814;&#x7A76;&#x7684;&#x4E2D;&#x95F4;&#x6B65;&#x9AA4;&#xFF0C;&#x5E76;&#x4E0D;&#x662F;&#x76F4;&#x63A5;&#x89C2;&#x5BDF;&#x5230;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x8BA8;&#x8BBA;&#x968F;&#x673A;&#x6027;&#x53C2;&#x6570;&#x548C;&#x6A21;&#x578B;&#x62DF;&#x5408;&#x5728;&#x786E;&#x5B9A;&#x6570;&#x7684;&#x968F;&#x673A;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x4E2D;&#x7684;&#x6B65;&#x9AA4;&#x4E2D;&#x7684;&#x5E94;&#x7528;&#x3002;&#x901A;&#x8FC7;&#x6A21;&#x62DF;&#x7684;&#x793A;&#x4F8B;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5C55;&#x793A;&#x4E86;&#x90E8;&#x5206;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x6280;&#x672F;&#x7684;&#x5C40;&#x9650;&#x6027;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8BA8;&#x8BBA;&#x5982;&#x4F55;&#x6563;&#x7C92;&#x7684;&#x566A;&#x58F0;&#x548C;&#x975E;&#x5747;&#x8D28;&#x6027;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x5404;&#x4E2A;&#x6B65;&#x9AA4;&#x7684;&#x8FC7;&#x6E21;&#x7387;&#x5F71;&#x54CD;&#x5982;&#x4F55;&#x51C6;&#x786E;&#x53EF;&#x4EE5;&#x786E;&#x5B9A;&#x7684;&#x6B65;&#x9AA4;&#x6570;&#x3002;&#x6700;&#x540E;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x63A2;&#x8BA8;&#x5728;&#x591A;&#x6B65;&#x53CD;&#x5E94;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x969C;&#x788D;&#xFF0C;&#x663E;&#x793A;&#x8FD9;&#x79CD;&#x73B0;&#x8C61;&#x53EF;&#x4EE5;&#x63A9;&#x76D6;&#x7684;&#x901F;&#x7387;&#x9650;&#x5236;&#x7684;&#x4E2D;&#x95F4;&#x6B65;&#x9AA4;&#x5B58;&#x5728;&#x3002;

&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x4E2D;&#x7684;&#x4E2D;&#x95F4;&#x4F53;&#x5355;&#x9897;&#x7C92;&#x505C;&#x7559;&#x65F6;&#x95F4;&#x5206;&#x5E03;&#x7684;&#x5206;&#x6790;&#x3002;

Many biological and chemical processes proceed through one or more intermediate steps. Statistical analysis of dwell-time distributions from single molecule trajectories enables the study of intermediate steps that are not directly observable. Here, we discuss the application of the randomness parameter and model fitting in determining the number of steps in a stochastic process. Through simulated examples, we show some of the limitations of these techniques. We discuss how shot noise and heterogeneity among the transition rates of individual steps affect how accurately the number of steps can be determined. Finally, we explore dynamic disorder in multistep reactions and show that the phenomenon can obscure the presence of rate-limiting intermediate steps.

Analysis of kinetic intermediates in single-particle dwell-time distributions.

Plusieurs processus biologiques et chimiques passer par une ou plusieurs &#xE9;tapes interm&#xE9;diaires. L&#x26;#39;analyse statistique des temps de s&#xE9;jour des distributions de trajectoires de mol&#xE9;cules simples permet l&#x26;#39;&#xE9;tude des &#xE9;tapes interm&#xE9;diaires qui ne sont pas directement observables. Ici, nous discutons de l&#x26;#39;application du param&#xE8;tre al&#xE9;atoire et l&#x26;#39;ajustement du mod&#xE8;le pour d&#xE9;terminer le nombre d&#x26;#39;&#xE9;tapes dans un processus stochastique. A travers des exemples simul&#xE9;s, nous montrons quelques-unes des limites de ces techniques. Nous discutons comment le bruit de grenaille et de l&#x26;#39;h&#xE9;t&#xE9;rog&#xE9;n&#xE9;it&#xE9; entre les taux de transition des &#xE9;tapes individuelles affectent la fa&#xE7;on dont pr&#xE9;cis&#xE9;ment le nombre d&#x26;#39;&#xE9;tapes peut &#xEA;tre d&#xE9;termin&#xE9;e. Enfin, nous explorons d&#xE9;sordre dynamique dans les r&#xE9;actions &#xE0; plusieurs &#xE9;tapes et de montrer que le ph&#xE9;nom&#xE8;ne peut masquer la pr&#xE9;sence de limitation de vitesse des &#xE9;tapes interm&#xE9;diaires.

Analyse des interm&#xE9;diaires cin&#xE9;tiques dans une particule de temps de s&#xE9;jour des distributions

Viele biologische und chemische Prozesse f&uuml;hren Sie eine oder mehrere Zwischenschritte. Statistische Analyse der Verweilzeit Distributionen von Einzelmolek&uuml;l-Trajektorien erm&ouml;glicht das Studium der Zwischenschritte, die nicht direkt beobachtbaren. Hier diskutieren wir die Anwendung der Zuf&auml;lligkeit Parameter und Montage in die Festlegung der Anzahl der Schritte in einem stochastischen Prozess-Modell. Durch simulierte Beispiele zeigen wir einige der Einschr&auml;nkungen dieser Techniken. Wir besprechen wie Schrotrauschen und Heterogenit&auml;t unter den &Uuml;bergang-Preise der einzelnen Schritte beeinflussen, wie genau die Anzahl der Schritte bestimmt werden kann. Schlie&szlig;lich haben wir dynamische St&ouml;rung multistep Reaktionen zu erforschen und zeigen, dass das Ph&auml;nomen die Pr&auml;senz der geschwindigkeitsbestimmende Zwischenschritte vernebelt.

Analyse der kinetischen Zwischenprodukte in Einzel-Teilchen Verweilzeit Distributionen.

Molti processi biologici e chimici procedono attraverso uno o pi&ugrave; passaggi intermedi. Analisi statistica del tempo di sosta distribuzioni da traiettorie di singola molecola consente lo studio dei passaggi intermedi che non sono direttamente osservabili. Qui, si discute l&#39;applicazione del parametro della casualit&agrave; e modello di raccordo nel determinare il numero di passaggi di un processo stocastico. Attraverso esempi simulati, vi mostriamo alcune delle limitazioni di queste tecniche. Discutiamo di rumore come shot ed eterogeneit&agrave; tra i tassi di transizione delle singole fasi influenzano quanto accuratamente pu&ograve; essere determinato il numero di passi. Infine, esploriamo dinamico disordine nelle reazioni multistep e mostrare che il fenomeno pu&ograve; oscurare la presenza di limitazione della velocit&agrave; di passaggi intermedi.

Analisi della cinetiche intermedi in distribuzioni di tempo di permanenza di singola particella.

&#x591A;&#x304F;&#x306E;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x7684;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x30D7;&#x30ED;&#x30BB;&#x30B9;&#x306F;&#x3001;1&#x3064;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x8907;&#x6570;&#x306E;&#x4E2D;&#x9593;&#x30B9;&#x30C6;&#x30C3;&#x30D7;&#x3092;&#x7D9A;&#x884C;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5358;&#x4E00;&#x5206;&#x5B50;&#x8ECC;&#x9053;&#x304B;&#x3089;&#x6EDE;&#x7559;&#x6642;&#x9593;&#x5206;&#x5E03;&#x306E;&#x7D71;&#x8A08;&#x7684;&#x5206;&#x6790;&#x306F;&#x3001;&#x76F4;&#x63A5;&#x89B3;&#x6E2C;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x306A;&#x3044;&#x4E2D;&#x9593;&#x6BB5;&#x968E;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x3092;&#x53EF;&#x80FD;&#x306B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x78BA;&#x7387;&#x904E;&#x7A0B;&#x306E;&#x30B9;&#x30C6;&#x30C3;&#x30D7;&#x6570;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x969B;&#x306B;&#x3001;&#x4E71;&#x6570;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x3068;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x30D5;&#x30A3;&#x30C3;&#x30C6;&#x30A3;&#x30F3;&#x30B0;&#x306E;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306B;&#x3064;&#x3044;&#x3066;&#x8AAC;&#x660E;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30C8;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x4F8B;&#x3092;&#x901A;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30C6;&#x30AF;&#x30CB;&#x30C3;&#x30AF;&#x306E;&#x3044;&#x304F;&#x3064;&#x304B;&#x306E;&#x5236;&#x9650;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x500B;&#x3005;&#x306E;&#x30B9;&#x30C6;&#x30C3;&#x30D7;&#x306E;&#x9077;&#x79FB;&#x7387;&#x306E;&#x9593;&#x3067;&#x30B7;&#x30E7;&#x30C3;&#x30C8;&#x30CE;&#x30A4;&#x30BA;&#x3068;&#x7570;&#x8CEA;&#x6027;&#x304C;&#x30B9;&#x30C6;&#x30C3;&#x30D7;&#x6570;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3092;&#x6B63;&#x78BA;&#x306B;&#x3069;&#x306E;&#x3088;&#x3046;&#x306A;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x308B;&#x304B;&#x306B;&#x3064;&#x3044;&#x3066;&#x8AAC;&#x660E;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6700;&#x5F8C;&#x306B;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x591A;&#x6BB5;&#x968E;&#x306E;&#x53CD;&#x5FDC;&#x3067;&#x52D5;&#x7684;&#x306A;&#x969C;&#x5BB3;&#x3092;&#x63A2;&#x7D22;&#x3057;&#x3001;&#x73FE;&#x8C61;&#x304C;&#x5F8B;&#x901F;&#x306E;&#x4E2D;&#x9593;&#x30B9;&#x30C6;&#x30C3;&#x30D7;&#x306E;&#x5B58;&#x5728;&#x3092;&#x8986;&#x3044;&#x96A0;&#x3059;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3059;&#x3002;

&#x5358;&#x7C92;&#x5B50;&#x6EDE;&#x7559;&#x6642;&#x9593;&#x5206;&#x5E03;&#x306E;&#x52D5;&#x529B;&#x5B66;&#x7684;&#x4E2D;&#x9593;&#x4F53;&#x306E;&#x89E3;&#x6790;

&#xB9CE;&#xC740; &#xC0DD;&#xBB3C;, &#xD654;&#xD559; &#xD504;&#xB85C;&#xC138;&#xC2A4;&#xB294; &#xD558;&#xB098; &#xC774;&#xC0C1;&#xC758; &#xC911;&#xAC04; &#xB2E8;&#xACC4;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xC9C4;&#xD589;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB2E8;&#xC77C; &#xBD84;&#xC790; &#xADA4;&#xB3C4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC720;&#xC9C0; &#xC2DC;&#xAC04; &#xBD84;&#xD3EC;&#xC758; &#xD1B5;&#xACC4; &#xBD84;&#xC11D; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xB418;&#xC9C0; &#xC54A;&#xB294; &#xC911;&#xAC04; &#xB2E8;&#xACC4;&#xC758; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xC9C1;&#xC811; &#xAD00;&#xCC30;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xB294;. &#xC5EC;&#xAE30;, &#xC784;&#xC758;&#xC131; &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218; &#xBC0F; &#xD655;&#xB960; &#xACFC;&#xC815;&#xC758; &#xB2E8;&#xACC4; &#xC218;&#xB97C; &#xACB0;&#xC815;&#xC5D0; &#xD53C;&#xD305; &#xBAA8;&#xB378;&#xC758; &#xC751;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8;&#xC744; &#xC0B4;&#xD3B4;&#xBD05;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xB41C; &#xC608;&#xC81C;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xAE30;&#xC220;&#xC758; &#xC81C;&#xD55C; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xC5B4;&#xB5BB;&#xAC8C; &#xC0B0; &#xD0C4;&#xB41C; &#xC7A1;&#xC74C; &#xD1A0;&#xB860;&#xACFC; &#xAC1C;&#xBCC4; &#xB2E8;&#xACC4; &#xC804;&#xD658; &#xC18D;&#xB3C4; &#xC911; &#xC774;&#xC885;&#xC758; &#xB2E8;&#xACC4; &#xC218;&#xB97C; &#xD655;&#xC778;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xC5BC;&#xB9C8;&#xB098; &#xC815;&#xD655; &#xD558; &#xAC8C; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744;. &#xB9C8;&#xC9C0;&#xB9C9;&#xC73C;&#xB85C;, &#xC6B0;&#xB9AC; &#xB2E4;&#xB2E8;&#xACC4; &#xBC18;&#xC751;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB3D9;&#xC801; &#xC7A5;&#xC560; &#xD0D0;&#xD5D8;&#xACFC; &#xD604;&#xC0C1;&#xC744; &#xC911;&#xAC04; &#xB2E8;&#xACC4; &#xC18D;&#xB3C4; &#xC81C;&#xD55C;&#xC758; &#xC874;&#xC7AC;&#xB97C; &#xC560;&#xB9E4; &#xD55C; &#xC218;&#xB97C; &#xD45C;&#xC2DC; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xB2E8;&#xC77C; &#xC785;&#xC790; &#xC720;&#xC9C0; &#xC2DC;&#xAC04; &#xBD84;&#xD3EC;&#xC5D0; &#xD0A4;&#xB124;&#xD2F1; &#xC911;&#xAC04;&#xCCB4;&#xC758; &#xBD84;&#xC11D;.

Muchos procesos qu&#xED;micos y biol&#xF3;gicos proceder a trav&#xE9;s de uno o m&#xE1;s pasos intermedios. El an&#xE1;lisis estad&#xED;stico de la distribuci&#xF3;n de tiempo de permanencia de las trayectorias de una sola mol&#xE9;cula permite el estudio de los pasos intermedios que no son directamente observables. Aqu&#xED;, se discute la aplicaci&#xF3;n del par&#xE1;metro de la aleatoriedad y el ajuste del modelo para determinar el n&#xFA;mero de pasos en un proceso estoc&#xE1;stico. A trav&#xE9;s de ejemplos de simulaci&#xF3;n, se muestran algunas de las limitaciones de estas t&#xE9;cnicas. Se discute c&#xF3;mo el ruido de disparo y la heterogeneidad entre las tasas de transici&#xF3;n de las etapas individuales afectan la precisi&#xF3;n con el n&#xFA;mero de pasos se puede determinar. Por &#xFA;ltimo, se explora desorden din&#xE1;mico en las reacciones de varias etapas y mostrar que el fen&#xF3;meno puede ocultar la presencia de tasa de limitaci&#xF3;n de los pasos intermedios.

An&#xE1;lisis de intermedios cin&#xE9;ticos en un solo tiempo de permanencia de las part&#xED;culas Distribuciones

&#x6211;&#x4EEC;&#x76EE;&#x524D;&#x7684;&#x8BBE;&#x8BA1;&#x3001; &#x5236;&#x9020;&#x548C;&#x9AD8; q &#x503C; (Q = 36&#xFF0C;000&#xFF09; &#x805A;&#x5408;&#x7269;&#x5149;&#x5B50;&#x6676;&#x4F53;&#x7EB3;&#x7C73;&#x6881;&#x8154;&#x4F5C;&#x6709;&#x8D85;&#x4F4E;&#x6307;&#x6570;&#x5BF9;&#x6BD4;&#x7684;&#x4E24;&#x79CD;&#x805A;&#x5408;&#x7269;&#x7684;&#x8868;&#x5F81; (&#x6BD4;&#x7387; = 1.15&#xFF09;&#xFF0C;&#x5E76;&#x6307;&#x51FA;&#x5728;&#x51E0;&#x767E; microwatt &#x7535;&#x6E90;&#x4E00;&#x7EA7;&#x7684;&#x70ED;&#x5149;&#x5B66;&#x53CC;&#x7A33;&#x6001;&#x3002;&#x7531;&#x4E8E;&#x6269;&#x5C55;&#x500F;&#x5B57;&#x6BB5;&#x548C;&#x5C0F;&#x6A21;&#x5F0F;&#x5377;&#xFF0C;&#x805A;&#x5408;&#x7269;&#x7EB3;&#x7C73;&#x6881;&#x8154;&#x662F;&#x6781;&#x5176;&#x7075;&#x654F;&#x7684;&#x751F;&#x5316;&#x4F20;&#x611F;&#x7684;&#x7406;&#x60F3;&#x5E73;&#x53F0;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8BC1;&#x660E;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x5177;&#x6709;&#x4F18;&#x5F02;&#x7684;&#x6570;&#x5B57; (FOM = 9190) &#x4E24;&#x4E2A;&#x6570;&#x91CF;&#x7EA7;&#x5927;&#x4E8E;&#x8868;&#x9762;&#x7B49;&#x79BB;&#x5B50;&#x4F53;&#x5171;&#x632F;&#x6280;&#x672F;&#x57FA;&#x4E8E;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#xFF0C;&#x5E76;&#x4F18;&#x4E8E;&#x5546;&#x4E1A; Biacore(TM) &#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x3002;&#x9AD8; Q &#x8C10;&#x632F;&#x8154;&#x4E2D;&#x5BF9;&#x6BD4;&#x5EA6;&#x4F4E;&#x6307;&#x6570;&#x7684;&#x805A;&#x5408;&#x7269;&#x793A;&#x8303;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5F00;&#x653E;&#x4F7F;&#x7528;&#x8303;&#x56F4;&#x5E7F;&#x6CDB;&#x7684;&#x529F;&#x80FD;&#x548C;&#x7075;&#x6D3B;&#x7684;&#x9AD8;&#x5206;&#x5B50;&#x6750;&#x6599;&#x7684;&#x901A;&#x7528;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x3002;

&#x9AD8; q &#x503C;&#x3001; &#x4F4E;&#x6307;&#x6570;&#x5BF9;&#x6BD4;&#x805A;&#x5408;&#x7269;&#x5149;&#x5B50;&#x6676;&#x4F53;&#x7EB3;&#x7C73;&#x6881;&#x8154;&#x3002;

We present the design, fabrication and characterization of high-Q (Q=36,000) polymeric photonic crystal nanobeam cavities made of two polymers that have an ultra-low index contrast (ratio=1.15) and observed thermo-optical bistability at hundred microwatt power level. Due to the extended evanescent field and small mode volumes, polymeric nanobeam cavities are ideal platform for ultra-sensitive biochemical sensing. We demonstrate that these sensors have figures of merit (FOM=9190) two orders of magnitude greater than surface plasmon resonance based sensors, and outperform the commercial Biacore(TM) sensors. The demonstration of high-Q cavity in low-index-contrast polymers can open up versatile applications using a broad range of functional and flexible polymeric materials.

High-Q, low index-contrast polymeric photonic crystal nanobeam cavities.

Nous pr&eacute;sentons la conception, la fabrication et la caract&eacute;risation de la haute-Q (Q = 36, 000) des cavit&eacute;s nanobeam polym&egrave;re cristal photonique en deux polym&egrave;res qui ont un tr&egrave;s faible indice de contraste (ratio = 1.15) et observ&eacute; thermo-optiques bistabilit&eacute; niveau de puissance cent microwatt. En raison du champ &eacute;vanescent &eacute;tendues et les volumes de mode petit, cavit&eacute;s nanobeam polym&eacute;riques sont une plate-forme id&eacute;ale pour une d&eacute;tection ultrasensible et biochimiques. Nous d&eacute;montrons que ces capteurs ont des chiffres du m&eacute;rite (FOM = 9190) deux ordres de grandeur sup&eacute;rieurs &agrave; r&eacute;sonance plasmonique de surface base de capteurs et surpasser les capteurs Biacore(TM) commerciales. La d&eacute;monstration de la cavit&eacute; de la haute-Q dans les polym&egrave;res de faible indice-contraste peut ouvrir de multiples applications en utilisant un large &eacute;ventail de mat&eacute;riaux polym&egrave;res fonctionnels et flexibles.

Cavit&eacute;s de nanobeam haute-Q, faible indice-contraste polym&egrave;re cristal photonique.

Wir pr&auml;sentieren den Entwurf, Herstellung und Charakterisierung von hoch-Q (Q = 36,000) Polymeren Photonischer Kristall Nanobeam Hohlr&auml;ume aus zwei Polymeren, die haben einen extrem niedrigen Index-Kontrast (Verh&auml;ltnis = 1.15) und Thermo-optische BISTABILIT&Auml;T mit hundert Mikrowatt Sendeleistung zu beobachten. Aufgrund der erweiterten fl&uuml;chtig Feld und kleine Modus B&auml;nde sind Polymere Nanobeam Hohlr&auml;ume die ideale Plattform f&uuml;r ultra-sensitive biochemische Sensorik. Wir zeigen, dass diese Sensoren Figuren der Verdienst haben (FOM = 9190) zwei Gr&ouml;&szlig;enordnungen gr&ouml;&szlig;er als Surface Plasmon Resonance basierte Sensoren und die kommerziellen Biacore(TM)-Sensoren zu &uuml;bertreffen. Die Demonstration von hoch-Q Hohlraum in kontrastarmen-Index Polymere kann vielseitige Anwendungen verwenden eine Vielzahl von funktionalen und flexiblen polymeren Werkstoffen erschlie&szlig;en.

Hoch-Q, niedrigen Index-Kontrast Polymeren Photonischer Kristall Nanobeam Hohlr&auml;ume.

Presentiamo la progettazione, la fabbricazione e la caratterizzazione di high-Q (Q = 36, 000) cavit&agrave; nanobeam polimerici cristallo fotonico &egrave; costituito da due polimeri che hanno un bassissimo indice contrasto (rapporto = 1,15) e osservato bistability termo-ottico a livello di potenza microwatt centinaia. A causa dell&#39;esteso campo evanescente e modalit&agrave; piccoli volumi, cavit&agrave; nanobeam polimerici sono una piattaforma ideale per il rilevamento di biochimica ultrasensibili. Dimostreremo che questi sensori hanno figure di merito (UFM = 9190) due ordini di grandezza maggiori di risonanza plasmonica di superficie basato su sensori e sbaragliare i sensori Biacore(TM) commerciali. La dimostrazione della cavit&agrave; ad alta Q in polimeri di basso-indice-contrasto pu&ograve; aprire applicazioni versatili utilizzando una vasta gamma di materiali polimerici funzionali e flessibili.

Cavit&agrave; nanobeam di High-Q, basso indice-contrasto polimerici cristallo fotonico.

&#x6211;&#x3005; &#x304C;&#x30C7;&#x30B6;&#x30A4;&#x30F3; &#x30FB;&#x8A66;&#x4F5C;&#x30FB;&#x8A55;&#x4FA1;&#x306E;&#x9AD8; Q (Q = 36, 000) &#x9AD8;&#x5206;&#x5B50;&#x30D5;&#x30A9;&#x30C8;&#x30CB;&#x30C3;&#x30AF;&#x7D50;&#x6676;&#x30CA;&#x30CE;&#x30D3;&#x30FC;&#x30E0; &#xFF08;&#x6881;&#xFF09; &#x866B;&#x6B6F;&#x88FD;&#x8D85;&#x4F4E;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C7;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9;&#x306E;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C8;&#x30E9;&#x30B9;&#x30C8;&#x304C;&#x3042;&#x308B; 2 &#x3064;&#x306E;&#x30DD;&#x30EA;&#x30DE;&#x30FC;&#x306E;&#x63D0;&#x793A; (&#x6BD4; = 1.15) &#x3068;&#x71B1;&#x5149;&#x53CC;&#x5B89;&#x5B9A;&#x767E;&#x3044;&#x308B;&#x3088;&#x308A;&#x96FB;&#x6E90;&#x30EC;&#x30D9;&#x30EB;&#x3067;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x30A8;&#x30D0;&#x30CD;&#x30C3; &#x30BB;&#x30F3;&#x30C8;&#x306E;&#x62E1;&#x5F35;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x30EB;&#x30C9;&#x3068;&#x5C0F;&#x3055;&#x306A;&#x30E2;&#x30FC;&#x30C9;&#x306E;&#x30DC;&#x30EA;&#x30E5;&#x30FC;&#x30E0;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x9AD8;&#x5206;&#x5B50;&#x30CA;&#x30CE;&#x30D3;&#x30FC;&#x30E0; &#xFF08;&#x6881;&#xFF09; &#x866B;&#x6B6F;&#x8D85;&#x9AD8;&#x611F;&#x5EA6;&#x751F;&#x5316;&#x5B66;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B7;&#x30F3;&#x30B0;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x7406;&#x60F3;&#x7684;&#x306A;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x306F;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x306E;&#x30E1;&#x30EA;&#x30C3;&#x30C8;&#x306E;&#x6570;&#x5B57;&#x304C;&#x3042;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3059; &#xFF08;FOM 9190 =) &#x8868;&#x9762;&#x30D7;&#x30E9;&#x30BA;&#x30E2;&#x30F3;&#x5171;&#x9CF4;&#x3088;&#x308A;&#x5927;&#x304D;&#x3044; 2 &#x3064;&#x6841;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x5546;&#x696D; Biacore(TM) &#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x3092;&#x30A2;&#x30A6;&#x30C8;&#x30D1; &#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x9AD8; Q &#x30AD;&#x30E3;&#x30D3;&#x30C6;&#x30A3; &#x30A4;&#x30F3;&#x30C7;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9; &#x30B3;&#x30F3;&#x30C8;&#x30E9;&#x30B9;&#x30C8;&#x306E;&#x4F4E;&#x3044;&#x30DD;&#x30EA;&#x30DE;&#x30FC;&#x3067;&#x306E;&#x30C7;&#x30E2;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3068;&#x67D4;&#x8EDF;&#x306A;&#x9AD8;&#x5206;&#x5B50;&#x6750;&#x6599;&#x306E;&#x5E83;&#x3044;&#x7BC4;&#x56F2;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x3066;&#x6C4E;&#x7528;&#x6027;&#x306E;&#x9AD8;&#x3044;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3092;&#x958B;&#x304F;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x9AD8; Q&#x3001;&#x4F4E;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C7;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9; &#x30B3;&#x30F3;&#x30C8;&#x30E9;&#x30B9;&#x30C8;&#x9AD8;&#x5206;&#x5B50;&#x30D5;&#x30A9;&#x30C8;&#x30CB;&#x30C3;&#x30AF;&#x7D50;&#x6676;&#x306E;&#x30CA;&#x30CE;&#x30D3;&#x30FC;&#x30E0; &#xFF08;&#x6881;&#xFF09; &#x866B;&#x6B6F;&#x3002;

&#xC120;&#xBB3C;&#xC774; &#xB514;&#xC790;&#xC778;, &#xC81C;&#xC870; &#xBC0F; &#xD558;&#xC774;-Q (Q = 36, 000) &#xACE0;&#xBD84;&#xC790; &#xAD11;&#xD559; &#xD06C;&#xB9AC;&#xC2A4;&#xD0C8; nanobeam &#xCDA9; &#xCE58; &#xB9CC;&#xB4E0; &#xB9E4;&#xC6B0; &#xB0AE;&#xC740; &#xC778;&#xB371;&#xC2A4; &#xB300;&#xBE44; &#xB450; &#xACE0;&#xBD84;&#xC790;&#xC758; &#xD2B9;&#xC131; &#xBD84;&#xC11D; (&#xBE44;&#xC728; = 1.15) &#xC5F4; &#xAD11;&#xD559; bistability &#xBC31; microwatt &#xC804;&#xC6D0; &#xC218;&#xC900;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAD00;&#xCC30; &#xD558; &#xACE0;. &#xD655;&#xC7A5;&#xB41C; &#xC0AC;&#xB77C;&#xC838;&#xAC00; &#xD544;&#xB4DC;&#xC640; &#xC791;&#xC740; &#xBAA8;&#xB4DC; &#xBCFC;&#xB968; &#xACE0;&#xBD84;&#xC790; nanobeam &#xCDA9; &#xCE58;&#xB294; &#xACE0;&#xAC10;&#xB3C4; &#xC0DD;&#xD654;&#xD559; &#xAC10;&#xC9C0;&#xB97C; &#xC704;&#xD55C; &#xC774;&#xC0C1;&#xC801;&#xC778; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC13C;&#xC11C;&#xB294; &#xACF5;&#xB85C;&#xC758; &#xC778;&#xBB3C; &#xC81C;&#xC2DC; (FOM 9190 =) &#xB450; &#xBC30;&#xB098; &#xD45C;&#xBA74; &#xD50C;&#xB77C;&#xC2A4;&#xBAAC; &#xACF5;&#xBA85; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xD070; &#xC13C;&#xC11C;&#xB97C; &#xAE30;&#xBC18;&#xC73C;&#xB85C; &#xD558; &#xACE0; &#xC0C1;&#xC5C5; Biacore(TM) &#xC13C;&#xC11C;&#xB97C; &#xB2A5;&#xAC00;&#xD560;. &#xB0AE;&#xC740; &#xC778;&#xB371;&#xC2A4; &#xB300;&#xBE44; &#xACE0;&#xBD84;&#xC790;&#xC5D0; &#xB192;&#xC740; Q &#xCE90;&#xBE44;&#xD2F0; &#xB370;&#xBAA8; &#xAD11;&#xBC94;&#xC704; &#xD55C; &#xAE30;&#xB2A5;&#xACFC; &#xC720;&#xC5F0;&#xD55C; &#xACE0;&#xBD84;&#xC790; &#xC7AC;&#xB8CC;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xC751;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8;&#xC744; &#xC5F4; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xD558;&#xC774;-Q, &#xB0AE;&#xC740; &#xC778;&#xB371;&#xC2A4; &#xB300;&#xBE44; &#xACE0;&#xBD84;&#xC790; &#xAD11;&#xD559; &#xD06C;&#xB9AC;&#xC2A4;&#xD0C8; nanobeam &#xCDA9; &#xCE58;.

Presentamos el dise&ntilde;o, fabricaci&oacute;n y caracterizaci&oacute;n de alta-Q (Q = 36, 000) cavidades nanobeam de cristal fot&oacute;nico polim&eacute;ricos compuestas de dos pol&iacute;meros que tienen un contraste muy bajas del &iacute;ndice (ratio = 1,15) y observado thermo-&oacute;ptica biestable al nivel de potencia de cien microwatt. Debido al extendido campo evanescente y vol&uacute;menes peque&ntilde;os de modo, nanobeam polim&eacute;ricos caries son la plataforma ideal para la detecci&oacute;n ultrasensible de Bioqu&iacute;mica. Demostramos que estos sensores tienen figuras de m&eacute;rito (FOM = 9190) dos &oacute;rdenes de magnitud superiores a la resonancia de plasmones basados en sensores y superan a los sensores de Biacore(TM) comerciales. La demostraci&oacute;n de cavidad high-Q en pol&iacute;meros de bajo-&iacute;ndice de contraste puede abrir aplicaciones vers&aacute;tiles con una amplia gama de materiales polim&eacute;ricos funcionales y flexibles.

Article	Year
Phospholipid-induced monomerization and signal-peptide-induced oligomerization of SecA. The Journal of biological chemistry\| PubMed ID: 12403785	2003
Single-particle kinetics of influenza virus membrane fusion. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America\| PubMed ID: 18829437	2008
Analysis of kinetic intermediates in single-particle dwell-time distributions. Biophysical journal\| PubMed ID: 20643053	2010
High-Q, low index-contrast polymeric photonic crystal nanobeam cavities. Optics express\| PubMed ID: 22109061	2011

Daniel L. Floyd

Biography

JoVE Journal Publications

Other Publications