Single-molecule imaging of an in vitro-evolved RNA aptamer reveals homogeneous ligand binding kinetics.
Single-molecule imaging of an in vitro-evolved RNA aptamer reveals homogeneous ligand binding kinetics.
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DOI：
10.1021/ja901880v
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发表时间：
2009-07-29
影响因子：
15
通讯作者：
van Oijen AM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Elenko MP;Szostak JW;van Oijen AM
许多关于 RNA 折叠和催化的研究揭示了构象异质性、亚稳态折叠中间体以及具有不同催化活性的长寿命状态。我们开发了一种单分子成像方法来研究体外进化的 RNA 适体的功能异质性。监测荧光标记配体与单个 RNA 适体分子的关联使我们能够记录多天过程中的结合事件，从而提供足够的统计数据来定量定义单分子水平的动力学特性。这里研究的高度优化的RNA适体的配体结合动力学表现出显着的一致性和缺乏记忆性。这种同质行为与之前天然来源的 RNA 和蛋白酶的单分子研究中看到的异质性有很大不同。我们描述的单分子方法可用于分析异质进化群体中甚至未选择的随机序列样本中功能分子的分布。
Many studies of RNA folding and catalysis have revealed conformational heterogeneity, metastable folding intermediates, and long-lived states with distinct catalytic activities. We have developed a single-molecule imaging approach for investigating the functional heterogeneity of in vitro-evolved RNA aptamers. Monitoring the association of fluorescently labeled ligands with individual RNA aptamer molecules has allowed us to record binding events over the course of multiple days, thus providing sufficient statistics to quantitatively define the kinetic properties at the single-molecule level. The ligand binding kinetics of the highly optimized RNA aptamer studied here displays a remarkable degree of uniformity and lack of memory. Such homogeneous behavior is quite different from the heterogeneity seen in previous single-molecule studies of naturally derived RNA and protein enzymes. The single-molecule methods we describe may be of use in analyzing the distribution of functional molecules in heterogeneous evolving populations or even in unselected samples of random sequences.
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