AFM单分子力谱技术及其在活体细胞和菌体表面生物大分子研究中的最新进展

• 作者: 于小婷 杨忠波 汤明杰 王化斌 王占忠 王鑫艳
• 来源期刊: 生物化学与生物物理进展
• 关键词: 原子力显微镜 单分子力谱 生物大分子 细胞 细菌 真菌
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 所属期刊栏目: 综述与专论
• 页码范围: 28-43
• 页数: 16页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16476/j.pibb.2015.0204

摘要

生命活动过程与生物分子内或生物分子间机械力的作用密不可分.原子力显微镜具有极高的力学分辨率,可以在近生理条件下对生物样品进行力学测量,是研究生物体系力学相互作用的理想工具.基于原子力显微镜的单分子力谱(AFM-SMFS)技术可以在单分子、单细胞水平测量生物分子内或生物分子间的相互作用.本文首先扼要介绍了AFM-SMFS技术,包括AFM-SMFS的基本原理、力谱测量及分析方法(蠕虫链模型、自由连接链模型和自由旋转链模型)以及探针的化学修饰方法(硅/氮化硅探针和镀金探针的修饰);重点介绍了利用AFM-SMFS技术对活体细胞表面蛋白(转化生长因子β1、CD20、热休克蛋白以及蛋白酪氨酸激酶)和糖类分子(葡萄糖和甘露糖)的近期研究进展;随后介绍了利用AFM-SMFS技术对活菌体表面蛋白(肝素结合血凝黏附素和Als5p黏附蛋白)和糖类分子(半乳糖、甘露糖、B族碳水化合物、荚膜多糖、α-甘露聚糖、β-甘露聚糖、β-葡聚糖以及几丁质)的近期研究进展;最后对AFM-SMFAS技术的缺点和发展前景进行了总结和展望.