섬유 단백질을 늘이기 및 측정 소설 중력 포스 분석기의 사용을 보여주는

Summary

이것은 목적, 운영, 그리​​고 소설 중력이 분석기의 결과를 보여주는 대표을 단계별로 안내합니다.

Abstract

macromolecular 구조의 연구는 분자 메커니즘과 기능의 해설에 중요한되었다. 단백질의 구조 기능의 강제 의존도를 테스트 할 수 제한 여러 가지 있지만, 중요한 bioinstruments가 있습니다. 스케일은 연구자가 같은 핵산, 효소, 그리고 생명 유지 작업을 수행하는 모터 단백질과 같은 분자의 nanomechanical 세계로 피어 수있는 방법을 정확하게에 제한 매개 변수를했습니다. 원자 힘 현미경 (AFM)은 잘 전자 현미경과 동등한 거리 해상도 섬유 단백질의 기본 구조를 결정하기 위해 조정됩니다. 그러나, AFM 강제 연구에서 세력은 일반적으로 단일 분자보다 훨씬 높다 ^{1, 2, 경험을} 할 수도 있습니다. 광학 트랩 (OT)는 덫을 구슬 사이의 상대적 거리를 결정하는 매우 좋습니다 그리고 그들은 아주 작은 세력에게 ³ 가르친다 수 있습니다. 그러나, 그들은 연구에서 분자의 정확한 절대 길이를 얻을 수 없습니다. 분자 시뮬레이션은 실험에 지원 정보를 제공하지만, 같은 큰 분자 크기, 장시간 프레임을 처리 및 기타 지원 증거 ^{2, 4의} 부재에서 일부 연구자를 설득하는 능력에 한계가 있습니다.

중력이 분광계 (GFS)은 능력의 고유한 조합을 제공함으로써 조사의 무기고에 중요한 틈새를 채운다. 이 악기 98 % 또는 femtonewton 범위에서 nanonewton 범위보다 정확하게 일반적으로 세력을 생성할 수있다. 거리 측정은 현재 다섯 나노미터 및 광학 트랩과 같은 정밀도로 상대 비드 쌍 분리 거리로 절대 분자 길이를 해결할 수 있습니다. 또한, GFS는 스트레칭이나 강제가 평형 근처 어디 uncoiling을 결정하거나 측정 구조적 변화에 대한 나란히 놓다에 등급 힘을 제공할 수 있습니다. 그것은 생리적 힘 ^하중이 아래에 이벤트를 uncoiling에 관련된 몇 아미노산 잔류물 결정하는도 가능합니다. 어떤 분석을 선행해야 광범위한 강제 보정이 다른 방법에 달리 GFS는 강제로 교정 ^{5 노} 필요하지 않습니다. 다른 방법의 강점을 보완함으로써, GFS는 중요한 단백질 및 기타 macromolecules의 nanomechanics을 이해 격차를 다리 것입니다.

Protocol

소설 GFS 구성 소개

일반적인 가벼운 현미경, 적도 마운트, 카메라, 컴퓨터 [그림 1] GFS는 여러 필수 구성 요소로 구성되어 있습니다. 샘플을 보유하고 봉인 흐름 셀 챔버 또한 GFS 디자인에 따라 필수입니다. 범위는 공간에서 서로 다른 방향으로 회전 수 있도록 가벼운 현미경은 적도 마운트에 장착합니다. 이 기능은 중력의 정적 벡터가 중력의 힘이 샘플에 piconewton 범위의 힘 하중을 가르친다 수 있도록 샘플 벡터 관련 동적 지향 수 있도록 이용할 수 있습니다. 이 예제의 방향 변화를 기록할 수 있도록 카메라가 빛을 현미경의 안구 렌즈를 대체합니다. 이것은 원시 데이터는 디지털 실제 강제로 거리 측정에 데이터를 해석하기 위해 컴퓨터에 의해 조작됩니다. 밀폐 흐름 챔버는 샘플 손실없이 공간에서 자유의 학위를 허용하도록 설계되었습니다. 챔버에서 챔버의 표면에 붙어있는 "고정"구슬 하나의 종점 근처 곁에있는 샘플 분자가 상주. 반대 종점이 챔버의 표면에서 무료 "모바일"구슬로 곁에 있습니다. 그것은, 따라서 이러한 낮은 강제 부하에 닿는 분자를 스트레칭 중력에 의해시 행동 수있는 분석 버퍼에서 무료로이 모바일 구슬이다 [그림 2]. 그것이 두 구슬의 흐름 챔버의 표면에 앉아있는 쌍에서 분자들의 부착에 의해 결합하여 잘 사용 가능한 쌍을....

Discussion

디지털 thresholded 표현에 동영상을 변환하면 비디오의 각 프레임에서 동일한 영역을 유지하기 위해 thresholded 이미지 중요합니다. 비즈 페어에 비즈가 독립적으로 서로의 이동 때문에 thresholded 영역에 드리프트는 또한 구슬의 centroids 사이의 상대적 거리가 상당한 오류가 표류하고 소개가 발생할 수 있습니다. 임계값 영역을 제어하는​​ 것은 아래 5 nm의 26 nm의에서 거리 측정에 5 배는 오류를 감소. 또한 거리와 강제로 값을 모두 산출 최종 계산하는 것이 중요합니다 구슬 사이의 비율로 모두 구슬에 대한 정확한 반경 측정을 얻기 위해 매우 중요합니다.

시스템은 여러 가지 방법으로 수정할 수 있습니다. 가장 최근의 시스템은 지속적인 온천에 대한 전체 GFS를 놓아 닿는 분자 등급 힘을 부여. 스프링 상수가 결정되면 3 인칭 비디오 현미경 비디오가 촬영되고 두가 함께 서로 연관 동시에 얻을 수 있습니다. 그것은 3 인칭, 서로 연관 영화에서 삭제.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
3-아미노프로필트리에톡시실란	Polysciences, Inc.	919-30-2
아세톤	피셔 사이언티픽	A18P-4
피리딘	시그마-알드리치	110-86-1
글루타르알데히드	피셔 사이언티픽	G7776
글리신	리서치 오가닉스	BP381-1
트리스	시그마-알드리치	9682T
아지드화나트륨	Amresco	71289
BSA	시그마-알드리치	AMR-0332-100G
NaCl	시그마-알드리치	S7653
EDTA	MSI	E9884
니트로셀룰로오스	시그마-알드리치	60443
N-N 디메틸 포름아미드	대형 신제품	D4254
토끼 골격 미오신 II	뉴질랜드 흰 토끼에서 추출 (7-8)
MF30 항체 (9-10)	발달 연구 Hybridoma Bank	MF30
MF20 항체 (6)	Hybridoma Bank	MF20
Lab microscope	Boreal	WW57905M00
Equatorial mount	Celestron	CG-5
Digital video cam	Sony Corporation	XCDV60
Caliper	Cabelas	IA-415482
압축 스프링	Jones Spring Co.	723
확장 스프링	존스 스프링 Co.	770
ImageJ	National Institutes of Health	NA
Fire-i 드라이버 및 응용 프로그램	Unibrain	3.80
Excel	Microsoft	NA