复合物单分子成像

检测项目

蛋白质-蛋白质相互作用：在单分子水平直接可视化蛋白质复合物的形成、解离及结合位点，定量分析结合亲和力与动力学。

蛋白质-核酸复合物构象：观察转录因子、核糖体等与DNA/RNA结合时的三维构象变化及动态组装过程。

分子马达工作机制：实时追踪肌球蛋白、驱动蛋白等分子马达沿轨道蛋白运动的步进机制、步长与力。

膜蛋白复合物寡聚化：研究细胞膜上受体、离子通道等膜蛋白的单体状态与多聚体状态分布及转换。

染色质结构与动态：在近乎生理条件下成像核小体、染色质纤维的高级结构及其在转录、复制中的实时重塑。

病毒颗粒组装与解组装：监测病毒衣壳蛋白与基因组核酸的协同组装路径，或病毒进入细胞时的解离过程。

酶催化循环的构象变化：捕捉单个酶分子在其底物结合、催化、产物释放循环中的瞬态构象中间态。

分子伴侣辅助的折叠过程：可视化分子伴侣（如GroEL/GroES）帮助底物蛋白折叠的周期性构象变化与底物释放。

信号转导复合物组装：追踪细胞信号通路中，下游效应蛋白与激活受体在膜上形成信号体的动态过程。

纳米材料-生物分子相互作用：研究碳纳米管、量子点等纳米材料与蛋白质、DNA形成的杂化复合物的结构稳定性。

检测范围

生物大分子复合物：包括但不限于核糖体、剪接体、蛋白酶体等大型超分子组装体。

蛋白质与线性核酸复合物：如DNA聚合酶与DNA模板/引物复合物，RNA聚合酶与转录泡复合物。

蛋白质与结构化核酸复合物：如端粒酶与端粒DNA复合物，核糖核酸酶P与tRNA前体复合物。

脂质膜相关复合物：如膜融合蛋白（SNAREs）复合物，T细胞受体与抗原呈递复合物。

细胞骨架相关复合物：如微管与动力蛋白复合物，肌动蛋白丝与肌球蛋白纤维复合物。

非编码RNA功能复合物：如CRISPR-Cas系统与靶DNA形成的监视复合物，核糖开关与配体结合复合物。

人工合成生物杂合体系：如DNA折纸结构作为支架组装的蛋白质阵列，合成生物学中设计的代谢途径酶复合体。

病理聚集态复合物：如阿尔茨海默症相关的Aβ蛋白寡聚体，帕金森症相关的α-突触核蛋白纤维。

药物-靶点相互作用复合物：在单分子水平观察小分子抑制剂或激动剂与其靶蛋白结合诱导的构象锁定或变化。

细胞内原位复合物：利用超分辨率成像技术，在固定或活细胞内对特定功能的天然复合物进行定位与计数。

检测方法

全内反射荧光显微镜：利用消逝波激发样本表面百纳米厚度区域，极大降低背景荧光，适用于膜界面过程研究。

单分子荧光共振能量转移：通过在复合物不同亚基标记供体-受体荧光对，监测纳米级距离变化，解析构象动态。

荧光互相关光谱：分析不同颜色荧光标记分子在共聚焦体积内扩散的时间相关性，判断其是否形成共同扩散的复合物。

光镊与荧光联用技术：利用光镊对单个复合物（如DNA-蛋白质）施加皮牛级力学操控，同时用荧光监测其状态变化。

原子力显微镜成像：使用纳米探针在液体环境中扫描样品表面，获得复合物的高分辨率形貌图像，可进行力谱测量。

冷冻电镜单颗粒分析：将快速冷冻的孤立复合物颗粒在电镜下成像，通过计算重构获得近原子分辨率的三维结构。

受激发射损耗显微镜：使用环形损耗光淬灭荧光衍射斑外围，突破光学衍射极限，实现细胞内复合物的超分辨率定位。

随机光学重建显微镜：通过时序激活稀疏分布的荧光分子并定位，累积重建出超越衍射极限的复合物结构图像。

：利用短链DNA探针的瞬时杂交与解离产生闪烁荧光，实现极高定位精度和多重靶标检测。