高解像度の単一分子磁気ピンセット

単一分子の磁気ピンセットは、生体分子構造の動的変化とその相互作用の研究を可能にし、単一の標的分子に磁力とトルクを供給します。磁気ピンセットセットアップは、観察されている単一分子イベントのナノメートルスケールよりも数十ミリメートル大きい数十ミリメートル大きい磁場を生成できるため、この技術は生化学実験中に生物化学的に意味のある力を生成しながら、基本的に一定の力レベルを維持できます。1-100 pnの注文。ビーズテザーコンストラクトを使用して単一の分子を引っ張る場合、より小さな磁気ビーズとより短いサブマイクロメーターテザーは、動的な応答時間と測定精度を改善します。さらに、高速カメラ、より強力な光源、グラフィックプログラミングユニットを使用すると、ミリ秒またはサブミリ秒の時間スケールでターゲット分子のナノメートルの変化を追跡できる真の高解像度単一分子磁気ピンセットを可能にします。磁気ピンセット技術のユニークなフォースクランプ容量は、ほぼ平等条件下で測定を実施し、さまざまな分子現象の根底にあるエネルギー景観を直接マッピングする方法を提供します。したがって、高解像度の単一分子磁気星型を使用して、機械伝達やタンパク質の折り畳みに関与するものを含む単一タンパク質分子の重要な立体構造変化を監視します。

Single-molecule magnetic tweezers deliver magnetic force and torque to single target molecules, permitting the study of dynamic changes in biomolecular structures and their interactions. Because the magnetic tweezer setups can generate magnetic fields that vary slowly over tens of millimeters-far larger than the nanometer scale of the single molecule events being observed-this technique can maintain essentially constant force levels during biochemical experiments while generating a biologically meaningful force on the order of 1-100 pN. When using bead-tether constructs to pull on single molecules, smaller magnetic beads and shorter submicrometer tethers improve dynamic response times and measurement precision. In addition, employing high-speed cameras, stronger light sources, and a graphics programming unit permits true high-resolution single-molecule magnetic tweezers that can track nanometer changes in target molecules on a millisecond or even submillisecond time scale. The unique force-clamping capacity of the magnetic tweezer technique provides a way to conduct measurements under near-equilibrium conditions and directly map the energy landscapes underlying various molecular phenomena. High-resolution single-molecule magnetic tweezerscan thus be used to monitor crucial conformational changes in single-protein molecules, including those involved in mechanotransduction and protein folding.