Echtzeitbeobachtung des Doppelmotors in einer einzelnen F0F1-ATP Synthase: Abbilden von Rotor-Elastizität und Stator-Nachgiebigkeit anhand von Dreifarben-FRET

实时观察单个 F0F1-ATP 合酶中的双电机：使用三色 FRET 绘制转子弹性和定子顺应性

• 批准号: 27748066
• 负责人: Professor Dr. Michael Börsch
• 金额: --
• 依托单位: Department of Microbiology and Immunology
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2005-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/27748066?language=en
• 关键词: Echtzeitbeobachtung; des; Doppelmotors; einer; einzelnen

Untersuchungen am einzelnen Enzym erlauben die Identifikation von Subpopulationen im Fall einer heterogenen Verteilung enzymatischer Zustände, ohne die Notwendigkeit einer Synchronisation. FoF1-ATP Synthase katalysiert die Bildung von ATP in den Membranen der Mitochondrien, Chloroplasten und Bakterien. Die Synthese von ATP am F1-Teil des Enzyms ist mechanisch an den Transport von Protonen über die Membran durch den Fo-Teil gekoppelt. Es wird gegenwärtig angenommen, dass diese Kopplung durch zwei unterschiedliche Arten von Rotationsbewegungen innerhalb des Enzyms erfolgt. Verschiedene Hypothesen über diese Rotationsbewegungen zwischen und innerhalb der Untereinheiten wurden aufgestellt. Unter anderen sind zwei Fragestellungen unbeantwortet:Erstens, ist die Rotation eines Rings von c-Untereinheiten in Fo ein quasi-kontinuierliche Bewegung oder liegt eine schrittweise Bewegung vor, bzw. wie wird die 10-bis-14-fache Symmetrie durch die Anordnung der c-Untereinheiten in die dreifache (bzw. sechsfache) Symmetrie der Orientierungen der ¿-Untereinheit übersetzt ? Zweitens, kommt es während der Protonenaufnahme und -abgabe zu einer Hin-und-her-Bewegung ( swiveling ) in einer der beiden transmembranen Helices in derjenigen c-Untereinheit, die direkt zur a-Untereinheit benachbart ist? Ist diese Hin-und-her-Bewegung eine lokale Bewegungsart einer einzigen c-Untereinheit oder eine konzertierte Bewegung in allen c-Untereinheiten gleichzeitig ?Wir werden die Rotationsbewegungen einer c-Untereinheit innerhalb des Fo-Teils von FoF1-ATP Synthase aus Escherichia coli mithilfe eines zeitaufgelösten Einzelmolekül-Fluoreszenz-Resonanz-Energie-Transfer (FRET) Experiments in 4¿-Konfiguration untersuchen. Um die Hin-und-her-Bewegung einer Helix innerhalb einer c-Untereinheit zu beobachten, wird das FRET Experiment mit einem Anisotropie-Experiment mit abwechselnd gepulster Anregung kombiniert. Dabei wird die polarisierte Fluoreszenz des einen Labels separat gemessen, sowohl während ATP Hydrolyse als auch ATP Synthese.

酶的亚群鉴定是在异种酶的鉴定过程中进行的，但不是同步的。 FoF1-ATP 合酶催化线粒体、叶绿体和细菌膜中 ATP 的培养。 F1-Teil des Enzyms 的 ATP 合成是在 Fo-Teil Gekoppelt 中的膜上传输质子的机制和传输。酶的旋转是在酶的内部旋转的过程中进行的。假设是旋转和内部旋转之间的关系。 Unter anderen sind zwei Fragestellungen unbeantwortet:Erstens, ist die Rotation eines von c-Untereinheiten in Fo ein quasi-kontinuierliche Bewegung oder liegt eine schrittweise Bewegung vor, bzw. wie wie 10-bis-14-fache Symmetrie durch die Anordnung der c-Untereinheiten in die dreifache (bzw. sechsfache) Symmetrie der Orientierungen der ¿-Untereinheit übersetzt ？ Zweitens, kommt es während der Protonenaufnahme und -abgabe zu einer Hin-und-her-Bewegung (旋转) in einer der beiden transmembranen derjenigen c-Untereinheit 中的螺旋，die direkt zur a-Untereinheit Benachbart ist 是吗？ Ist dies Hin-und-her-Bewegung eine lokale Bewegungsart einer einzigen c-Untereinheit oder eine konzertierte Bewegung in allen c-Untereinheiten gleichzeitig ?Wir werden die Rotationsbewegungen einer c-Untereinheit insidehalb des Fo-Teils von FoF1-ATP 大肠杆菌合成酶 mithilfe eines zeitaufgelösten Einzelmolekül-Fluoreszenz-Resonanz-Energie-Transfer (FRET) 4¿-配置下的实验。 Um die Hin-und-her-Bwegung einer Helix insidehalb einer c-Untereinheit zu beobachten，wird das FRET 实验 mit einem 各向异性实验 mit abwechselnd gepulster Anregung kombiniert。 Dabei wird die Polarisierte Fluoreszenz des einen 标记单独的gemessen，所以während ATP 水解和ATP 合成。