以单个生物分子为基本研究对象的单分子生物物理学是当前分子生物学的热点领域。本项目进一步完善我们研制的单分子磁镊装置，在单分子水平研究三类典型分子马达（包括translocase SpoIIIE，helicase UvrD和recombinase Rad51）与DNA底物的相互作用，定量测量这些分子马达的速度、步距、酶反应动力学等重要生化参数以及这些参数随外力的变化，并据此分析这些分子马达的工作机理、提出马达工作的分子模型。此外，我们还要将单分子荧光成像技术集成到我们发明的磁镊中去，将单分子操纵与单分子成像技术结合起来，更直接、更准确地研究分子马达的工作机理。在前述单分子操纵研究的基础上，进一步研究SpoIIIE在DNA上运动的取向性和Rad51-ssDNA复合物与dsDNA上互补链段的结合问题。本项目应用物理学方法与思路探讨分子马达的工作机理，将为分子马达的定量生物学研究提供基础数据。