FRET/BRET-分子间相互作用研究工具

2018-08-17 16:54:32 普赫 670

荧光共振能量转移(Förster resonance energy transfer),是距离很近的两个荧光分子间发生能量转移的现象。利用FRET成像分析方法,可以检测分子间相互作用。
FRET发生的条件是:
1、供体荧光分子的发射光谱与受体荧光分子的吸收光谱重叠
2、两个荧光分子相互距离小于10nm

FRET常用于检测细胞内分子间相互作用。两个蛋白分子相距小于10nm时,一般认为这两个蛋白质分子存在直接相互作用。将两个蛋白分子分别连接供体荧光分子和受体荧光分子,即可产生FRET现象。

目前常用的荧光分子对如CFP-YFP,见下图。
当CFP与YFP距离较远时,414nm激发光照射后,只会激发CFP,发出475nm光;当CFP与YFP相距小于10nm时,414nm激发光照射后,CFP被激发并产生足够的能量,产生的能量被YFP吸收后发出525nm光子。


奥林巴斯显微镜

FRET在生物学研究中的应用领域包括:
1、蛋白及蛋白复合体结构研究
2、蛋白折叠分析
3、单分子相互作用研究
4、核酸结构研究
5、细胞离子尤其是钙离子动力学研究
6、信号传导途径研究

FRET现象对于研究设备的要求,主要是多通道同步成像,以CFP-YFP荧光分子对为例,即414nm激发条件下,同时成像475nm和525nm的发射光。目前常用的设备,可以将两个波段的发射光,通过滤光片和透镜组,分别投影到科研相机芯片的左右或者上下各半个部分,通过后期的软件将两部分成像拆分开或组合起来。另外,也可以借助于两个同样的成像设备,分别成像两个发射波段图像,再通过软件将两个图像组合起来。


奥林巴斯显微镜
奥林巴斯显微镜


与FRET类似,BRET(Bioluminescence Resonance Energy Transfer)也常用于生物学分子间作用研究,只不过供体分子更换为化学发光分子,而不是荧光分子。BRET因为不需要激发光,因此成像背影更低,信噪比更强。

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