Kontrolle des Rotationsmechanismus einer einzelnen FoF1-ATP synthase in freitragenden Lipiddoppelschichten

自支撑脂质双层中单个 FoF1-ATP 合酶旋转机制的控制

基本信息

项目摘要

FoF1-ATP Synthasen produzieren und erhalten das [ATP]-Niveau in Zellen mithilfe einer internen Rotation von Untereinheiten. In Escherichia coli wird das Enzym durch die Protonen-motorische Kraft, PMF, angetrieben, die aus zwei Komponenten besteht: der Konzentrationsdifferenz von Protonen (ΔpH) und dem elektrischen Potential (Δψ) über die Membran. Rotation während der ATP Synthese wurde in vitro bei hohen ΔpH- und unbekannten Δψ-Werten nachgewiesen. In vivo ist der ΔpH-Wert klein und Δψ soll die treibende Kraft zur ATP Synthese sein. Demnach könnten die korrespondierenden ATP Syntheseraten deutlich kleiner sein. Wir wollen die spezifischen Rollen von ΔpH und Δψ quantitativ in Bezug auf die Rotationsmechanik messen. Im ersten Schritt werden wir unsere konfokale Einzelmolekül-Fluoreszenz-Resonanz-Energie-Transfer Methode zur Beobachtung der Rotation in einzelnen FoF1-ATP Synthasen mit der neuen 'black-lipid-membrane patch clamp'-Technik unseres Kooperationspartners kombinieren, die die Diffusion von Membranproteinen auf etwa 10 nm begrenzt. Konfokales Laserscanning und zeitkorrelierte Einzelphotonenzählung erlauben somit die Beoachtung von PMF-kontrollierter Rotation in einer einzelnen FoF1-ATP Synthase auf allen Zeitskalen von Nanosekunden bis Minuten für ATP Hydrolyse und Synthese ohne Oberflächenanbindung. Die Ergebnisse werden mit Messungen an rekonstituierten FoF1-ATP Synthasen verglichen, die im 'ABELtrap' (Anti-Brownian electrokintic trap) festgehalten werden.
在Zellen mithilfe einer in zellen mithilfe einer von Untereinheiten中,ff1-ATP合成产品和erhalten das[ATP]-niveau。在大肠杆菌中,对质子酶的耐受性包括硫酸盐、PMF、Angetrieben、Auszwei Komponenten(ΔpH)和DEM Electrktrischen Potential(Δψ)。ΔpH-和Δψ-Werten nachgewiesen体外合成的旋转波。在体内,ΔpH-Wert Klein和ΔψSoll die treibende Kraft zur ATP合成这些sein。作者声明:Demnach könnten die korpondierenden ATP Syntherten deutlich Kleiner sein.Wir wollen Diviischen Rollen vonΔpH和Δψ在Bezug auf模具旋转机械信息中的定量。Im ersten Schritt Will Unsere Konfokale Einzelmolekül-Fluoreszenz-Resonanz-Energie-Transfer Methode zur Beobachtung der旋转在Einzelnen FoF1-ATPSynthasen MIT der Neuen‘Non-Liped-Mage Mit der Neuen’-Technik disseres Kooperation sPartners Kombinieren,die Diffulation von Memmenteen auf wwa 10 nm Bgrenzen。在Einzelnen FoF1-ATP合成酶von Nanosekunden bis Minuten für ATP水解酶和合成这些ohne Oberflächenanbindung中,Konfokales Laserscans和zeitkorrelerte EinzelPhoonenzähloben Somit die Beoachtung von PMF-kontrollier旋转。MIT Messungen是一种新的F1-ATP合成酶,它是一种反布朗电动陷阱(ABELTrap)。

项目成果

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Analyzing conformational changes in single FRET-labeled A1 parts of archaeal A1AO-ATP synthase
分析古菌 A1AO-ATP 合酶单个 FRET 标记的 A1 部分的构象变化
  • DOI:
    10.1117/12.2286785
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    H. Sielaff;D. Singh;G. Grüber;M. Börsch
  • 通讯作者:
    M. Börsch
Subunit rotation in single FRET-labeled F1-ATPase hold in solution by an anti-Brownian electrokinetic trap
单个 FRET 标记的 F1-ATP 酶中的亚基旋转通过反布朗动电陷阱保持在溶液中
  • DOI:
    10.1117/12.2002955
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    H. Sielaff;T. Heitkamp;A. Zappe;N. Zarrabi;M. Börsch
  • 通讯作者:
    M. Börsch
Monitoring subunit rotation in single FRET-labeled FoF1-ATP synthase in an anti-Brownian electrokinetic trap
监测抗布朗动电陷阱中单个 FRET 标记的 FoF1-ATP 合酶的亚基旋转
  • DOI:
    10.1117/12.2002966
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    T. Heitkamp;H. Sielaff;A. Zappe;A. Korn;M. Renz;N. Zarrabi;M. Börsch
  • 通讯作者:
    M. Börsch
Observing conformations of single FoF1-ATP synthases in a fast anti-Brownian electrokinetic trap
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  • DOI:
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  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    M. G. Düser;N. Zarrabi;T. Heitkamp;I. Starke;M. Börsch
  • 通讯作者:
    M. Börsch
Measuring nanoparticle diffusion in an ABELtrap
  • DOI:
    10.1088/2040-8986/aaa6fc
  • 发表时间:
    2018-03-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.1
  • 作者:
    Dienerowitz, M.;Dienerowitz, F.;Boersch, M.
  • 通讯作者:
    Boersch, M.
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知道了