Over the last years, we have made a concerted effort to engineer and single-molecule calibrate additional genetically-encoded tension sensor modules that cover higher force regimes. The resulting biosensors use two versions of the 35 amino acids long villin-headpiece peptide (HP35) which quickly unfolds upon exposure to mechanical forces (Duan and Kollman, 1998 and Zoldak et al., 2013). While forces of about 7 pN were shown to be sufficient for triggering unfolding (and thus elongation) of the wildtype HP35 peptide, a stabilized mutant (HP35st) responds to forces of approximately 10 pN (Zoldak et al., 2013). Both peptides fold and unfold very quickly (with rates of >10.000 s−1 at the transition midpoint forces) and they are characterized by hysteresis-free equilibrium transitions between the folded and the unfolded state. Intriguingly, HP35 peptides are largely loading rate independent, which is probably due to a rather smooth energy landscape and the unusual folding kinetics of HP35 that displays a centrally located folding/unfolding transition state and zero-force rate constants close to the theoretical speed limit of protein folding (Onuchic et al., 1997 and Zoldak et al., 2013).
ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาเราได้ทำให้ความพยายามร่วมกันในการสร้างและโมเลกุลเดี่ยวสอบเทียบพันธุกรรมเข้ารหัสโมดูลเซ็นเซอร์ความตึงเครียดเพิ่มเติมที่ครอบคลุมระบอบแรงสูง ไบโอเซนเซอร์ที่เกิดใช้สองรุ่นของเปปไทด์กรดอะมิโน 35 ยาว villin-หูฟัง (HP35) ซึ่งแผ่ออกไปอย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับกองกำลังทางกล (ด้วนและ Kollman, ปี 1998 และ Zoldak et al., 2013) ในขณะที่กองกำลังของประมาณ 7 PN แสดงให้เห็นว่าจะเพียงพอสำหรับการเรียกแฉ (และการยืดตัว) ของเปปไทด์ wildtype HP35, เสถียรกลายพันธุ์ (HP35st) ตอบสนองต่อกองกำลังของประมาณ 10 PN (Zoldak et al., 2013) ทั้งเปปไทด์พับและแฉอย่างรวดเร็ว (มีอัตรา> 10.000 S-1 ที่กองกำลังเปลี่ยนแปลงจุดกึ่งกลาง) และพวกเขามีลักษณะโดย hysteresis ฟรีเปลี่ยนสมดุลระหว่างพับและรัฐกางออก น่า, เปปไทด์ HP35 ส่วนใหญ่จะโหลดอัตราอิสระซึ่งอาจเป็นเพราะภูมิทัศน์พลังงานเรียบค่อนข้างและจลนพลศาสตร์พับที่ผิดปกติของ HP35 ที่แสดงพับตั้งอยู่ใจกลางเมือง / แฉค่าคงที่อัตราการเปลี่ยนสถานะและศูนย์แรงใกล้กับขีด จำกัด ความเร็วทางทฤษฎีของ โปรตีนพับ (Onuchic et al., ปี 1997 และ Zoldak et al., 2013)
การแปล กรุณารอสักครู่..
