单分子操纵与单分子生物物理.pdfVIP

前沿进展 单分子操纵与单分子生物物理! 冉诗勇- - 孙- 博- - 李明. （中国科学院物理研究所- 北京凝聚态物理国家实验室- /00010 ） 摘- 要- - 文章介绍了近年来发展起来的一些单分子操纵实验技术如光镊、磁镊、微针、斯托克斯拖曳技术，以及应 用这些技术拉伸、旋转、解链234 分子，从而研究其力学性质所取得的研究进展 各种蛋白质如56 234 聚合酶、拓扑 异构酶，789: 73; 染色质重建复合体、34 聚合酶与234 的作用在生化过程中十分重要，因此，文章也介绍了这些蛋 白质与234 在单分子的水平上相互作用所取得的研究进展 关键词- - 单分子操纵，单分子生物物理，234 ，234 = 蛋白质相互作用 !#$% ’(%)*% ’+#,*%+-(# +#. /#$% ’(%)*% 0(,12/)/ 43 7!)?@,A- - 7B3 C@- - D9 E),A. （!#$ #% ’()#*%(+ ,(-*.()*./ 0 *. 1*%2%32 4()). 56/3#73 ，8%3)#)9) *0 56/3#73 ，16#%3 :7(2;/ *0 7#%73 ，!#$ #% /00010 ，16#%( ） 30/-4+)-5 5 7),A(F G@(F+’(F G*,)#’(*)@, @@(H H’+! *H @#)+*( %FFIFJH ，G*A,F)+ %FFIFJH ，G)+J@#)#FFH *,K 7@LFH KJ*AA),A *JF JFM)F%FK 5!FHF @@(H !*MF NFF, ’HFK @ HJF+! ，J@*F *,K ’,I)# 234 ), @JKFJ @ ’,KFJH*,K !F GF+!*,)+*( #J@#FJ)FH @O H),A(F 234 G@(F+’(FH 5!FP !*MF *(H@ NFF, ’HFK @ H’KP !F GF+!*,)HGH @O G@(F+’ (*J G@@JH H’+! *H 234 #@(PGFJ*HFH ，34 #@(PGFJ*HFH ，@#@)H@GFJ*HFH ，*,K +!J@G*), JFG@KF(),A +@G#(FQFH 5!FHF #J@F), G*+!),FH *JF @O AJF* )G#@J*,+F O@J H@GF N*H)+ ()OF #J@+FHHFH 627(4./5 5 H),A(F G@(F+’(F G*,)#’(*)@, ，H),A(F G@(F+’(F N)@#!PH)+H ，234 ，234#J@F), ),FJ*+)@, 质以及它们之间的相互作用是分子生物学的核心 /- 引言 这也就不难理解为什么单分子操纵是从研究234 分子生物学的兴起使生命科学逐渐摆脱了以描 开始的 单分子实验已揭示出了234 的一些较为详 述性为主的研究模式，深入到分子水平，揭示生命现 细的平衡态和动力学性质 在这些实验中，234 分 象的本质 尽管生命系统十分复杂，人们还是习惯于 子被多种手段所操纵，通过拉伸与扭转来研究234 以单分子之间的相互作用来思考问题和构建模型 独特的内禀性质 在此基础上，通过研究蛋白质对 与此相对应，人们一直期待着能够在单分子水平直 234 物理性质的改变，研究人员对包括 34 聚合 接研究基本的生命过程 自上世纪V0 年代以来发展 酶、拓扑异构酶、核酸内切酶、234 易位酶和解旋酶 起来的单分子研究技术如光镊、磁镊、玻璃微管和分 等一系列分子马达进行了细致研究，取得了前所未 子梳等，再加上单分子荧光技术，使人们能够直接操 有的进展 纵并检测单个分