$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Voorschotten in één molecuul kracht spectroscopie (SBF) door AFM hebt mechanische manipulatie en precieze karakterisering van één eiwitmolecules ingeschakeld. Deze karakterisering heeft nieuwe inzichten over eiwit mechanica1,2,3, eiwit-ligand interacties4, eiwit-eiwit interacties5, waar de eiwitvouwing geproduceerd en ontworpen op basis van eiwitten materialen6,7,8. De SBF is vooral handig voor de studie van eiwit ontplooiing, zoals die zich uitstrekt door AFM kunnen de chemische en fysische bindingen in het molecuul eiwit geleidelijk uitbreiden volgens hun stijfheid, die aanleiding geven tot een steeds toenemende werklast lengte. Deze overstrekking van een eiwit-molecuul kan produceren een abrupte overgang in de bocht van de kracht-extensie wat resulteert in een breuk-gebeurtenis (of dwingen piek). De piek van kracht geeft directe informatie over de openende kracht en structurele verandering van de eiwitten tijdens het mechanische ontvouwen. Één van de eerste studies met behulp van AFM titin1 gemeten en gevonden nieuwe aspecten van eiwit ontvouwen en uiteinde onder fysiologische omstandigheden zonder gebruik te maken van onnatuurlijke denatureringsmiddelen zoals geconcentreerde chemicaliën of extreme temperaturen.
De SBF experimenten worden uitgevoerd op een scala aan instrumenten, hoewel hier we alleen de AFM overwegen. De AFM bestaat uit vier hoofdelementen: de sonde, de detector, de monsterhouder en de piëzo-elektrische scanner. De sonde is een scherpe tip over het free-swinging einde van een cantilever. Na kalibratie, wordt buigend van de uitkraging tijdens het uitrekken van een bijgevoegde molecuul gemeten met behulp van een laserstraal die blijkt uit de achterkant van de uitkraging precies bepalen met behulp van de wet van Hooke de krachten. De teruggekaatste laser beam projecten in een Kwadrant fotodiode detector die een spanning in verhouding tot de verplaatsing van de laserstraal uit het midden van de diode produceert. Het substraat met de eiwitSteekproef in vloeistof is gemonteerd op een 3D piëzo-elektrische podium die kan worden bestuurd met sub nanometer precisie. Een computer leest de spanning van de detectoren fotodiode en regelt de 3D fase door middel van een computergestuurde voedingsspanning. Deze piëzo actuator fasen zijn meestal uitgerust met capacitieve of spanningsmeter positie sensoren juist maatregel piezo verplaatsing en juiste hysteresis via feedback controlesysteem. De signaaluitgang van de sensor van de piëzo-controller wordt omgezet in afstand met behulp van de constante spanning van de piezo thats fabriek-gekalibreerd. Een voorbeeld kracht-extensie curve van een trekken experiment is afgebeeld in Figuur 2.
Er zijn twee soorten AFM-SBF experimenten: constante snelheid en constante kracht trekken metingen. Constante kracht de SBF metingen worden beschreven in Oberhauser et al. 9, terwijl hier richten we ons op constante snelheid metingen. Een typische AFM constante snelheid trekken experiment wordt gedaan door middel van spanning tot een piezo voorzichtig verplaatsen een substraat ten opzichte van een ' Freischwinger '-tip. Een typisch experiment heeft de tip in eerste instantie tegen het oppervlak te drukken. De trekken meting is begonnen door het bewegen van het substraat vanaf de tip om uit contact. Als een eiwit in contact met de tip in eerste instantie komt, het zal worden getrokken en de zich ontvouwende spoor van geweld tegen verplaatsing zullen worden gemeten. Het substraat wordt dan teruggebracht in contact met het uiteinde en een ontspannende trace wordt gemeten waar de vouwing van eiwitten kan worden bepaald uit de verplaatsing van kracht.