La biofísica de molécula única (SM) es un campo que cambia rápidamente la forma en que miramos los fenómenos biológicos. Este campo tiene la capacidad única de vincular las leyes fundamentales de la física y la química a la biología. La microscopía de fluorescencia es un método biofísico que puede lograr la sensibilidad SM. La fluorescencia se utiliza para detectar biomoléculas vinculándolas a pequeños fluoróforos orgánicos o puntos cuánticos1. Estas moléculas pueden emitir fotones cuando se excitan con láseres antes de fotoblanquear irreversiblemente2. El fotoblanqueo se produce cuando las etiquetas fluorescentes sufren daños químicos que destruyen su capacidad de excitar a la longitud de onda deseada2,3. La presencia de especies reactivas de oxígeno (ROS) en el tampón acuoso es una causa primaria del fotoblanqueo2,4. Además, ROS puede dañar las biomoléculas y dar lugar a observaciones erróneas en los experimentos SM5,6. Para prevenir el daño oxidativo, se pueden utilizar sistemas de barrido de oxígeno (OSS)3,7,8. El sistema de glucosa oxidasa/catalasa (GODCAT) es eficiente en la eliminación de oxígeno8,pero produce peróxidos potencialmente dañinos como intermedios. Estos pueden ser perjudiciales para las biomoléculas de interés en los estudios SM.
Alternativamente, el protocatechuato 3,4 dioxigenasa (PCD) eliminará eficientemente O2 de una solución acuosa utilizando su sustrato ácido protocatecúico (PCA)7,9. PCD es una metaloenzima que utiliza hierro no hemo para coordinar PCA y catalizar la reacción de apertura del anillo de catecol utilizando O210disuelto. Esta reacción de un paso se ha demostrado para ser un mejor OSS en general para mejorar la estabilidad del fluoróforo en los experimentos SM7. Desafortunadamente, muchas enzimas OSS disponibles comercialmente, incluyendo PCD, contienen nucleasas contaminantes11. Estos contaminantes pueden provocar el daño de sustratos a base de ácido nucleico utilizados en experimentos SM. Este trabajo aclare un protocolo de purificación basado en cromatografía para el uso de PCD recombinante en sistemas SM. PCD se puede aplicar ampliamente a cualquier experimento en el que ROS dañe los sustratos necesarios para la adquisición de datos.