Monitoring the rotary mechanism of a single FoF1-ATP synthase in the ABELtrap

监测 ABELtrap 中单个 FoF1-ATP 合酶的旋转机制

基本信息

  • 批准号:
    230720104
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    德国
  • 项目类别:
    Research Grants
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    德国
  • 起止时间:
    2011-12-31 至 2013-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

FoF1-ATP synthases produce and maintain the [ATP] level in cells by a mechanochemical mechanism using internal rotation of subunits. We have investigated the stepwise rotation of the gamma and epsilon subunits in the F1 part and of the c-ring in the Fo part of single enzymes. Two subunits were labeled specifically with different fluorophores to monitor the internal distance changes during rotation using Förster resonance energy transfer (FRET). Our confocal single-molecule FRET approach used freely diffusing enzymes reconstituted in liposomes with a diameter of about 120 nm. Limited by a mean transit time of 30 ms for the proteoliposomes through the detection volume, we could study subunit rotation during ATP hydrolysis at 1 mM ATP and ATP synthesis at high Delta_ph and Delta_psi only.The group of W. E. Moerner in Stanford has developed an Anti-Brownian electrokinetic trap (ABELtrap) which holds a small fluorescent particle (i.e. a protein) in place for up to 10 seconds in a microfluidic device. Single-molecule FRET measurements in the ABELtrap allow to answer the open mechanistic questions of possible substeps of 120° rotation of epsilon during ATP hydrolysis at lower [ATP], to clarify the identical or different dwell times of the sequential 36° steps of c and to measure the internal elastic deformation of the two coupled rotor subunits with appropriate single-molecule statistics. The applicant participates in these ABELtrap experiments as a Stanford Visting Scholar.
FoF1-ATP 合酶通过亚基内部旋转的机械化学机制产生并维持细胞中的 [ATP] 水平。我们研究了 F1 部分中的 γ 和 epsilon 亚基以及 Fo 部分中的 C 环的逐步旋转。两个亚基用不同的荧光团专门标记,以使用福斯特共振能量转移 (FRET) 监测旋转过程中的内部距离变化。 FRET 方法使用在直径约 120 nm 的脂质体中自由扩散的酶,由于蛋白脂质体通过检测体积的平均传输时间为 30 ms,我们可以研究 1 mM ATP 下的 ATP 水解和 1 mM ATP 下的 ATP 合成过程中的亚基旋转。仅高 Delta_ph 和 Delta_psi。斯坦福大学的 W. E. Moerner 小组开发了一种反布朗动电陷阱 (ABELtrap),该陷阱具有小荧光颗粒(即蛋白质)在微流体装置中停留长达 10 秒 ABELtrap 中的单分子 FRET 测量可以回答 ATP 水解过程中 epsilon 120° 旋转可能的子步骤的开放机制问题。 ATP],阐明 c 的连续 36° 步长的相同或不同停留时间,并用适当的单分子测量两个耦合转子子单元的内部弹性变形申请人作为斯坦福大学访问学者参与了这些 ABELtrap 实验。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr. Michael Börsch其他文献

Professor Dr. Michael Börsch的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr. Michael Börsch', 18)}}的其他基金

Chemical Nanomotors
化学纳米马达
  • 批准号:
    253407113
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Kontrolle des Rotationsmechanismus einer einzelnen FoF1-ATP synthase in freitragenden Lipiddoppelschichten
自支撑脂质双层中单个 FoF1-ATP 合酶旋转机制的控制
  • 批准号:
    196663069
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Echtzeitbeobachtung des Doppelmotors in einer einzelnen F0F1-ATP Synthase: Abbilden von Rotor-Elastizität und Stator-Nachgiebigkeit anhand von Dreifarben-FRET
实时观察单个 F0F1-ATP 合酶中的双电机:使用三色 FRET 绘制转子弹性和定子顺应性
  • 批准号:
    27748066
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Die gekoppelte Rotation der beiden Motoren einer einzelnen F0F1-ATP Synthase: Elastische Energiespeicherung während ATP Synthese und Hydrolyse
单个 F0F1-ATP 合酶的两个电机的耦合旋转:ATP 合成和水解过程中的弹性能量存储
  • 批准号:
    5451896
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

半刚性转子弹性对行波旋转超声电机输出性能影响机制的研究
  • 批准号:
    52365006
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    32 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
旋转爆轰发动机中燃料混合对旋转爆轰燃烧稳定性和多波传播影响机制的研究
  • 批准号:
    52302465
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
煤层水动力柔性刀具旋转动力学特征及高效扩孔机制
  • 批准号:
    52374198
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
环形旋转爆震燃烧室模态转换的动力学机制
  • 批准号:
    52306152
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
撞击流-旋转填料床强化液-液接触过程的机制及基础数据
  • 批准号:
    22378370
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Elucidation of the evolution of the rotary catalysis mechanism of F1-ATPase by reconstruction of the ancestral enzyme
通过重构祖先酶阐明 F1-ATPase 旋转催化机制的进化
  • 批准号:
    23K18092
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Rotary catalytic mechanism of V/A-ATPase driven by proton motive force
质子动力驱动V/A-ATPase旋转催化机理
  • 批准号:
    23H02453
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Development of a rotary triboelectric generator and elucidation of its mechanism
旋转摩擦发电机的研制及其机理的阐明
  • 批准号:
    21K18879
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Structure, mechanism and assembly of a nano-scale biological rotary electric motor
纳米级生物旋转电机的结构、机理及组装
  • 批准号:
    EP/S036660/1
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Fellowship
Elucidation of the rotary mechanism of serine recombinases
丝氨酸重组酶旋转机制的阐明
  • 批准号:
    BB/R008493/1
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了