加载率对可逆型DNA力学探针阈值的调控

目的活细胞在体分子之间或者分子内部力的定量测量是阐释其力学生物学规律的基础。目前具有可控几何形状的、特定阈值范围的DNA纳米结构力学探针是胞外受体-配体相互作用力在体测量的理想手段。但是,由于细胞铺展、迁移等生物学行为导致的加载环境变化,DNA力学探针是否以及如何受到加载率等因素调控尚不清楚。方法本工作以一种生物素化的,具有4.2、12与19 p N 3种不同力学阈值的,可逆型DNA力学探针为对象,采用单分子原子力显微镜技术,通过设定不同回拉速率(100~1000 nm/s),定量考察不同加载率下力学探针的阈值分布以及生物素-链霉亲和素相互作用力的变化。结果通过空白对照、生物素阻断以及阳性条件下黏附概率的显著性差异,确定了实验体系的可行性与可靠性。实验测量获得的3种探针力学阈值分布与其标定值相当。随着回拉速率的增加,3种DNA力学探针阈值分布无明显变化,而生物素-链霉亲和素之间的相互作用则随着回拉速率逐渐增加。结论本工作表明加载率对可逆型DNA力学探针与受体-配体相互作用的不同调控作用,为深入理解其作用机制提供基础数据。