Wikipedia

Transferencia de enerxía de resonancia de Förster

A transferencia de enerxía de resonancia de Förster ou FRET (do inglés Förster resonance energy transfer), tamén chamada transferencia de enerxía de resonancia de fluorescencia, transferencia de enerxía de resonancia ou RET (do inglés resonance energy transfer) ou transferencia de enerxía electrónica ou EET (do inglés electronic energy transfer) é un mecanismo que describe a transferencia de enerxía producida entre dúas moléculas sensibles á luz (cromóforos).[1] Un cromóforo doante, inicialmente no seu estado electrónico excitado, pode transferir enerxía a un cromóforo aceptor por medio de acoplamento dipolo-dipolo non radiativo.[2] A eficiencia desta transferencia de enerxía é inversamente proporcional á sexta potencia da distancia entre o doante e o aceptor, o que fai que a FRET sexa extremadamente sensible a pequenos cambios na distancia.[3][4]

Diagrama de Jablonski de FRET coas escalas de tempo típicas indicadas. A liña descontinua negra indica un fotón virtual.

As medidas de eficiencia da FRET poden utilizarse para determinar se dous fluoróforos están a unha certa distancia un do outro.[5] Tales medidas utilízanse como unha ferramenta de investigación en campos como a bioloxía e a química.

A FRET é análoga á comunicación de campo próximo en que o raio de interacción é moito menor que a lonxitude de onda da luz emitida. Na rexión do campo próximo, o cromóforo excitado emite un fotón virtual que é absorbido instantaneamente por un cromóforo receptor. Estes fotóns virtuais son indetectables, xa que a súa existencia viola a conservación da enerxía e do momento, e, por tanto, a FRET considérase un mecanismo sen radiación. Os cálculos de electrodinámicos cuánticos foron utilizados para determinar que a transferencia de enerxía sen radiación (FRET) e a radiativa son as asíntotas de curto e longo rango dun único mecanismo unificado.[6][7][8]

Terminoloxía

editar
 
Diagrama do concepto de transferencia de enerxía de resonancia de Förster (FRET).

A transferencia de enerxía de resonancia de Förster recibe ese nome polo científico alemán Theodor Förster.[9] Cando ambos os cromóforos son fluorescentes, o termo que se adoita usar é "transferencia de enerxía de resonancia de fluorescencia", aínda que a enerxía non se transfire realmente por fluorescencia.[10][11] Para evitar interpretacións erróneas do fenómeno, que é sempre unha transferencia non radiativa de enerxía (incluso cando ocorre entre dous cromóforos fluorescentes), é preferible usar o nome "transferencia de enerxía de resonancia de Förster" mellor que "transferencia de enerxía de resonancia de fluorescencia"; porén, esta última denominación ten un uso común na literatura científica.[12] A FRET non está restrinxida á fluorescencia e ocorre tamén en conexión coa fosforescencia.[10]

Base teórica

editar

A eficiencia da FRET ( ) é o rendemento cuántico da transcición de transferencia de enerxía, é dicir, a probabilidade de que ocorra un evento de transferencia de enerxía por evento de excitación do doante:[13]

 

onde   a taxa de decaimento radiativo do doante,   é a taxa de transferencia de enerxía, e   as taxas de calquera outra vía de desexcitación excluíndo as transferencias de enerxía a outros aceptores.[14][15]

A eficiencia da FRET depende de moitos parámetros físicos,[16] que se poden agrupar así: 1) a distancia entre o doante e o aceptor (tipicamente no rango de 1–10 nm), 2) o solapamento espectral do espectro de emisión do doante e o espectro de absorción do aceptor, e 3) a orientación relativa do momento dipolar da emisión do doante e do momento dipolar de absorción do aceptor.

  depende da distancia de separación entre doante e aceptor   cunha lei inversa á 6ª potencia debida ao mecanismo de acoplamento dipolo-dipolo:

 

sendo   a distancia de Förster deste par de doante e aceptor, é dicir, a distancia á cal a eficiencia da transferencia de enerxía é do 50 %.[14] A distancia de Förster depende da integral de solapamento do espectro de emisión do doante co espectro de absorción do aceptor e as súas mutuas orientacións moleculares como se expresan na seguinte ecuación, toda en unidades do SI:[17][18][19]

 

onde   é o rendemento cuántico da fluorescencia do doante en ausencia do aceptor,   é o factor de orientación do dipolo,   é o índice de refracción do medio,   é a constante de Avogadro, e   é a integral do solapamento espectral calculada como

 

onde   é o espectro de emisión do doante,   é o espectro de emisión do doante normalizado a unha área de 1, e   é o coeficiente de extinción molar do aceptor, obtido normalmente a partir dun espectro de absorción.[20] O factor de orientación κ vén dado por

 

onde   denota o momento dipolar de transición normalizado do fluoróforo respectivo, e   denota o desprazamento interfluoróforo normalizado.[21]   = 2/3 é o que se adoita usar. Este valor obtense cando ambas as tinguiduras son libres de rotar e poden considerarse orientadas isotropicamente durante o tempo de vida do estado excitado. Se a tinguidura é fixa ou non é libre de rotar, entón   = 2/3 non se pode tomar como valor válido. Porén, na maioría dos casos, incluso unha lixeira reorientación das tinguiduras ten como resultado unha suficiente media orientacional para que   = 2/3 non supoña un grande erro na estimación da distancia de transferencia de enerxía debido á dependencia da sexta potencia do   sobre  . Incluso cando   é bastante diferente de 2/3, o erro pode ser asociado cun cambio en  , e así as determinacións dos cambios na distancia relativa para un sistema particular son aínda válidos. As proteínas fluorescentes non se reorientan nunha escala de tempo que sexa máis rápida que o seu tempo de vida de fluorescencia. Neste caso 0 ≤   ≤ 4.[20]

As unidades dos datos non están xeralmente nas unidades do SI. Usar as unidades orixinais para calcular a distancia de Förster é moitas veces máis conveniente. Por exemplo, a lonxitude de onda adoita estar en nanómetros e o coeficiente de excitación en  , onde   é a concentración en  . O valor de   obtido a partir destas unidades virá dado en  . Para usar como unidade o ángstrom (Å) ( ) para  , a ecuación é axustada a[17][22][23][24]

  (Å )

Para análises de FRET dependentes do tempo, pode usarse no seu lugar directamente a taxa de transferencia de enerxía ( ):[17]

 

onde   é o tempo de vida media da fluorescencia do doante en ausencia do aceptor.

A eficiencia da FRET relaciónase co rendemento cuántico e o tempo de vida da fluorescencia da molécula doante como segue:[25]

 

onde   e   son os tempos de vida da fluorescencia do doante en presenza e ausencia dun aceptor, respectivamente, ou como

 

onde   e   son as intensidades de fluorescencia do doante con e sen aceptor, respectivamente.

Confirmación experimental da teoría da FRET

editar

A dependencia da distancia á inversa da sexta potencia da transferencia de enerxía de resonancia de Förster foi confirmada experimentalmente por Wilchek, Edelhoch e Brand[26] usando péptidos triptofil. Stryer, Haugland e Yguerabide[27][28][29][Cómpre referencia][30] tamén demostraron experimentalmente a dependencia teórica da transferencia de enerxía de resonancia de Förster na integral solapada. Os cálculos das distancias da FRET dalgúns exemplos de pares de tinguiduras poden atoparse aquí.[22][24] Con todo, observáronse moitas contradicións de experimentos especiais coa teoría en ambientes complicados cando as orientacións e rendementos cuánticos das moléculas son difíciles de estimar.[31]

Métodos de medida da eficiencia da FRET

editar

En microscopia de fluorescencia, a microscopia de varrido láser confocal de fluorescencia, así como en bioloxía molecular, a FRET é unha útil ferramenta para cuantificar as dinámicas moleculares en biofísica e bioquímica, como as interaccións proteína-proteína, interaccións proteína-ADN e os cambios conformacionais nas proteínas. Para monitorizar a formación complexa entre dúas moléculas, unha delas é etiquetada cun doante e a outra cun aceptor. A eficiencia da FRET é medida e usada para identificar as interacción entre os complexos etiquetados. Hai varios xeitos de medir a eficiencia da FRET monitorizando os cambios na fluorescencia emitida polo doante e o aceptor.[32]

Emisión sensibilizada

editar

Un método de medir a eficiencia da FRET é medir a variación na intensidade de emisión do aceptor.[18] Cando o doante e o aceptor están próximos (a 1–10 nm) debido á interacción das dúas moléculas, increméntase a emisión do aceptor debido á FRET intermolecular desde o doante ao aceptor. Para monitorizar os cambios conformacionais de proteínas, etiquétase a proteína diana cun doante e un aceptor en dous loci. Cando un torcemento ou dobramento da proteína causa un cambio na distancia ou orientación relativa do doante e o aceptor, obsérvase un cambio na FRET. Se unha interacción molecular ou un cambio conformacional da proteína é dependente da unión do ligando, esta técnica de FRET é aplicable aos indicadores fluorescentes para a detección do ligando.

FRET de fotobranqueamento

editar

As eficiencias da FRET poden tamén inferirse a partir das taxas de fotobranqueamento do doante en presenza e ausencia dun aceptor.[18] Ese método pode realizarse coa maioría dos microsocopios de fluorescencia; un destes microscopios simplemente fai brillar a luz de excitación (dunha frecuencia que excita o doante pero non o aceptor significativamente) sobre espécimes con e sen o fluoróforo aceptor e monitoriza a fluorescencia co paso do tempo do doante (tipicamente separada da fluorescencia do aceptor usando un filtro pasa-banda). A escala de tempo é a do fotobranqueamento, que é de segundos ou minutos, e a fluorescencia en cada curva vén dada por

 

onde   é a constante de tempo de decadencia do fotobranqueamento e depende de se o aceptor está presente ou non. Como o fotobranquemento consiste na inactivación permanente de fluoróforos excitados, a transferencia de enerxía de resonancia desde un doante excitado a un fluoróforo aceptor impide o fotobranqueamento dese fluoróforo doante, e así unha eficiencia de FRET alta orixina unha constante de tempo de decaimento de fotobranqueamento máis longa:

 

onde   e   son as constantes de tempo de decaimento do fotobranqueamento do doante en presenza e en ausencia do aceptor, respectivamente. (Nótese que a fracción é a recíproca da usada para as medidas do tempo de vida).

Esta técnica foi introducida por Jovin en 1989.[33] O seu uso dunha curva de puntos completa para extraer as constantes de tempo pode ter a vantaxe dunha maior exactitude que os outros métodos. Ademais, o feito de que os tempos de medida sexan da orde de segundos en vez de nanosegundos fai máis fácil as medidas de tempo de vida de fluorescencia, e como as taxas de decaimento do fotobranqueamento non dependen xeralmente da concentración de doantes (a non ser que a saturación de aceptor sexa un problema), non é necesario o coidadoso control das concentracións necesarias para as medidas de intensidade. Porén, é importante manter a mesma iluminación para as medidas con e sen aceptor, xa que o fotobranqueamento se incrementa marcadamente con luz incidente máis intensa.

Medidas de tempo de vida

editar

A eficiencia da FRET pode tamén ser determinada a partir do cambio no tempo de vida da fluorescencia do doante.[18] O tempo de vida do doante diminuirá na presenza do aceptor. As medidas do tempo de vida da FRET-doante utilízanse na microscopia de imaxes de tempo de vida de fluorescencia (FLIM, do inglés fluorescence-lifetime imaging microscopy).

FRET de molécula única (smFRET)

editar

A smFRET (single-molecule FRET) é un grupo de métodos que usa varias técnicas de microscopia para medir un par de fluoróforos doante e aceptor que son excitados e detectados ao nivel dunha soa molécula. En contraste coa "FRET conxunto" ou a "FRET en masa" que proporcionan o sinal de FRET dun alto número de moléculas, a FRET de molécula única pode resolver o sinal de FRET de cada molécula individual. As variacións do sinal da smFRET son útiles para revelar información cinética que un conxunto de medidas non pode proporcionar, especialmente cando o sistema está en equilibrio. Pode observarse tamén a heteroxeneidade entre diferentes moléculas. Este método foi aplicado en moitas medidas de dinámica biomolecular como o pregmento/despregamento do ADN/ARN/proteínas e outros cambios conformacionais, e a dinámica intermolecular como a reacción, unión, adsorción e desorción, que son especialmente útiles en detección química, bioensaios e biodetección.

Fluoróforos usados na FRET

editar
 
Se o enlazador (linker) está intacto, a excitación á lonxitude de onda da absorbancia da CFP (414 nm) causa a emisión pola YFP (525 nm) debido á FRET. Se unha protease corta o enlazador, a FRET é abolida e a emisión é á lonxitude de onda da CFP (475 nm).

Pares CFP-YFP

editar

Un par de fluoróforos común para usos biolóxicos é o formado pola proteína fluorescente ciano (CFP) e a proteína fluorescente amarela (YFP).[34] Ambas son variantes de cor da proteína fluorescente verde (GFP). Para a etiquetaxe con tinguiduras fluorescentes cómpre a purificación, modificación química e inxección intracelular dunha proteína hóspede. O máis conveniente pode ser que as variantes da GFP se unan a unha proteína hóspede por enxeñaría xenética. Ademais, a fusión da CFP e a YFP ("dímero tándem") que quedan ligadas por unha secuencia de aminoácidos de corte recoñecida por unha protease, poden usarse nun ensaio de clivaxe proteolítico.[35]

BRET

editar

Unha limitación da FRET realizada con doantes fluoróforos é a necesidade dunha iluminación externa para iniciar a transferencia de fluorescencia, a cal pode orixinar un ruído de fondo nos resultados debido á excitación directa do aceptor ou ao fotobranqueamento. Para evitar este inconveniente, desenvolveuse a transferencia de enerxía de resonancia de bioluminescencia ou BRET polas súas siglas en inglés.[36][37] Esta técnica usa unha luciferase bioluminescente (normalmente a luciferase de Renilla reniformis) en lugar da CFP para producir a emisión fotónica inicial compatible con YFP.

A BRET foi tamén aplicada usando outros encimas luciferase diferentes, obtidos por enxeñaría a partir do camarón de augas profundas Oplophorus gracilirostris. Esta luciferase é máis pequena (19 kD) e máis brillante que a luciferase de uso máis común de Renilla reniformis,[38][39][40][41] e denominouse NanoLuc[42] ou NanoKAZ.[43] Promega desenvolveu un substrato patentado para NanoLuc chamado furimazine,[44][42] aínda que se publicaron tamén outros valiosos substratos de coelenterazina para NanoLuc.[43][45] Unha versión de proteína dividida de NanoLuc desenvolvida por Promega[46] utilizouse tamén como doante da BRET en experimentos que miden as interaccións proteína-proteína.[47]

Homo-FRET

editar

En xeral, o termo "FRET" refírese a situacións nas que as proteínas (ou "fluoróforos") doantes e receptoras son de tipos diferentes. Porén, en moitas situacións biolóxicas pode haber a necesidade de examinar as interaccións entre dúas ou máis proteínas do mesmo tipo, ou incluso de moléculas da mesma proteína, por exemplo se a proteína sofre pregamento ou forma parte dunha cadea de proteínas polimérica,[48] ou por outras cuestións de cuantificación en células biolóxicas[49] ou experimentos in vitro.[50]

Obviamente, as diferenzas espectrais non serán nestes casos a ferramenta usada para detectar e medir a FRET, xa que tanto a proteína aceptora coma a doante emiten luz da mesma lonxitude de onda. Aínda así poden detectarse as diferenzas na polarización entre a luz que excita os fluoróforos e a luz que é emitida, nunha técnica chamada imaxes de anisotropía de FRET; o nivel de anisotropía cuantificado (diferenza na polarización entre os feixes de excitación e emisión) convértese entón nunha guía indicativa de cantos eventos de FRET ocorreron.[51]

No campo da nanofotónica, a FRET pode ser prexudicial se canaliza enerxía excitónica aos sitios defectuosos, mais é tamén esencial para cargar captación en células solares sensibilizadas de punto cuántico e orgánicas, e propuxéronse varias estratexias que permiten a FRET para diferentes aparellos optoelectrónicos. É entón esencial para comprender como se comportan os nanoemisores illados cando están empillados nunha capa densa. As nanoplaquiñas son candidatos especialmente prometedores para unha difusión excitón de homo-FRET forte debido ao seu forte acoplamento de dipolo en plano e baixo desprazamento de Stokes.[52] O estudo con microscopia de fluorescencia de ditas cadeas individuais demostrou que a transferencia de enerxía por FRET entre plaquiñas veciñas causa que a enerxía difunda a unha lonxitude típica de 500 nm (aproximadamente 80 nanoemisores), e o tempo de transferencia entre plaquiñas é da orde de 1 ps.[53]

Outros

editar

Utilízanse varios compostos máis ademais das proteínas fluorescentes.[54]

Aplicacións

editar

As aplicacións da transferencia de enerxái de resonancia (FRET) ampliáronse tremendamente nos últimos 25 anos, e a técnica converteuse en básica en moitos campos biolóxicos e biofísicos. A FRET pode usarse como unha regra espectroscópica para medir distancias e detectar interaccións moleculares en varios sistemas e ten aplicacións en bioloxía e bioquímica.[30][55]

Proteínas

editar

A FRET úsase a miúdo par detectar e rastrear interaccións entre proteínas.[56][57][58][59] Adicionalmente, a FRET pode usarse para medir distancias entre dominios dunha mesma proteína etiquetando diferentes rexións da proteína con fluoróforos e medindo a emisión para determinar a distancia. Isto proporciona información sobre a conformación da proteína, incluíndo as estruturas secundarias e o pregamento das proteínas.[60][61] Isto amplíase ao rastreo de cambios funcionais na estrutura da proteína, como os cambios conformacionais asociados coa actividade da miosina.[62] Aplicada in vivo, a FRET foi usada para detectar a localización e interaccións de estruturas celulares como as integrinas e as proteínas de membrana.[63]

Membranas

editar

A FRET pode usarse para obsevar a fluidez da membrana, o movemento e dispersión de proteínas de membrana, interaccións entre proteínas e lípidos de membrana e entre proteína e proteína, e a mestura de diferentes membranas.[64] A FRET tamén se usou para estudar a formación e propiedades de dominios de membrana e balsas lipídicas en membranas celulares[65] e para determinar a densidade de superficie en membranas.[66]

Quimiosensor

editar
 
Sonda baseada en FRET que se activa pola interacción con Cd2 .

As sondas baseadas en FRET poden detectar a presenza de varias moléculas: a estrutura da sonda é afectada pola unión ou actividade de pequenas moléculas, que pode acender ou apagar o sistema FRET. Isto utilízase a miúdo para detectar anións, catións, moléculas pequenas non cargadas e tamén algunhas biomacromoléculas máis grandes. De xeito similar, os sistemas FRET foron deseñados para detectar cambios no ambiente celular debido a factores tales como o pH, hipoxia ou potencial de membrana mitocondrial.[67]

Vías de sinalización

editar

Outro uso da FRET é no estudo de vías de sinalización ou metabólicas.[68] Por exemplo, a FRET e a BRET utilizáronse en varios experimentos para carcterizar a activación do receptor acoplado á proteína G e os consecuentes mecanismos de sinalización.[69] Outros exemplos son o uso da FRET para analizar procesos tan diversos como a quimiotaxe bacteriana[70] e a actividade da caspase na apoptose.[71]

Cinética de pregamento de proteínas e nucleótidos

editar

As dinámicas de pregamento de proteínas, ADNs, ARNs e outros polímeros medíronse utilizando a FRET. Usualmente, estes sistemas están nun equilibrio cuxa cinética está oculta. Porén, poden cuantificarse medindo con FRET de molécula única coas tinguiduras aceptora e doante na situación apropiada sobre as moléculas. Ver FRET de molécula única para unha descrición máis detallada.

Outras aplicacións

editar

Ademais dos usos comúns antes mencionados, a FRET e a BRET son tamén efectivas no estudo da cinética de reaccións bioquímicas.[72] A FRET úsase cada vez máis para monitorizar a ensamblaxe e desensamblaxe dependentes do pH e é valiosa na análise da encapsulación de ácidos nucleicos.[73][74][75][76] Esta técnica pode utilizarse para determinar factores que afectan varios tipos de formación de nanopartículas[77][78] así como os mecanismos e efectos das nanomedicinas.[79]

Outros métodos

editar

Un mecanismo diferente, pero relacionado, é a transferencia de electróns de Dexter.

Un método alternativo para detectar a proximidade entre proteínas é a complementación de fluorescencia bimolecular (BiFC), na cal cada unha de dúas partes dunha proteína fluorescente é fusionada con outras proteínas. Cando estas dúas partes se encontran, forman un fluoróforo nunha escala de tempo de minutos ou horas.[80]

Notas

editar
  1. ↑ Cheng, Ping-Chin (2006). "The Contrast Formation in Optical Microscopy". En Pawley, James B. Handbook of Biological Confocal Microscopy (3ª ed.). Nova York, NY: Springer. pp. 162–206. ISBN 978-0-387-25921-5. doi:10.1007/978-0-387-45524-2_8. 
  2. ↑ Helms, Volkhard (2008). "Fluorescence Resonance Energy Transfer". Principles of Computational Cell Biology. Weinheim: Wiley-VCH. p. 202. ISBN 978-3-527-31555-0. 
  3. ↑ Harris, Daniel C. (2010). "Applications of Spectrophotometry". Quantitative Chemical Analysis (8th ed.). Nova York: W. H. Freeman and Co. pp. 419–44. ISBN 978-1-4292-1815-3. 
  4. ↑ Schneckenburger, Herbert (2019-11-27). "Förster resonance energy transfer–what can we learn and how can we use it?". Methods and Applications in Fluorescence 8 (1): 013001. ISSN 2050-6120. PMID 31715588. doi:10.1088/2050-6120/ab56e1. 
  5. ↑ Zheng J (2006). "Spectroscopy-based quantitative fluorescence resonance energy transfer analysis". En Stockand JD, Shapiro MS. Ion Channels. Methods in Molecular Biology 337. Humana Press. pp. 65–77. ISBN 978-1-59745-095-9. PMID 16929939. doi:10.1385/1-59745-095-2:65. 
  6. ↑ Andrews, David L. (1989). "A unified theory of radiative and radiationless molecular energy transfer" (PDF). Chemical Physics 135 (2): 195–201. Bibcode:1989CP....135..195A. doi:10.1016/0301-0104(89)87019-3. 
  7. ↑ Andrews, David L; Bradshaw, David S (2004). "Virtual photons, dipole fields and energy transfer: A quantum electrodynamical approach" (PDF). European Journal of Physics 25 (6): 845–858. doi:10.1088/0143-0807/25/6/017. 
  8. ↑ Jones, Garth A; Bradshaw, David S (2019). "Resonance energy transfer: From fundamental theory to recent applications". Frontiers in Physics 7: 100. Bibcode:2019FrP.....7..100J. doi:10.3389/fphy.2019.00100. 
  9. ↑ Förster, Theodor (1948). "Zwischenmolekulare Energiewanderung und Fluoreszenz" [Intermolecular energy migration and fluorescence]. Annalen der Physik (en alemán) 437 (1–2): 55–75. Bibcode:1948AnP...437...55F. doi:10.1002/andp.19484370105. 
  10. ↑ 10,0 10,1 Valeur, Bernard; Berberan-Santos, Mario (2012). "Excitation Energy Transfer". Molecular Fluorescence: Principles and Applications, 2nd ed. Weinheim: Wiley-VCH. pp. 213–261. ISBN 978-3-527-32837-6. doi:10.1002/9783527650002.ch8. 
  11. ↑ FRET microscopy tutorial from Olympus Arquivado 2012-06-29 en Archive.is
  12. ↑ Glossary of Terms Used in Photochemistry (3rd ed.). IUPAC. 2007. p. 340. 
  13. ↑ Moens, Pierre. "Fluorescence Resonance Energy Transfer spectroscopy". Arquivado dende o orixinal o 26 de xullo de 2016. Consultado o 14 de xullo de 2012. 
  14. ↑ 14,0 14,1 Schaufele, Fred; Demarco, Ignacio; Day, Richard N. (2005). "FRET Imaging in the Wide-Field Microscope". En Periasamy, Ammasi; Day, Richard. Molecular Imaging: FRET Microscopy and Spectroscopy. Oxford: Oxford University Press. pp. 72–94. ISBN 978-0-19-517720-6. doi:10.1016/B978-019517720-6.50013-4. 
  15. ↑ Lee S, Lee J, Hohng S (agosto de 2010). "Single-molecule three-color FRET with both negligible spectral overlap and long observation time". PLOS ONE 5 (8): e12270. Bibcode:2010PLoSO...512270L. PMC 2924373. PMID 20808851. doi:10.1371/journal.pone.0012270. 
  16. ↑ C. King; B. Barbiellini; D. Moser; V. Renugopalakrishnan (2012). "Exactly soluble model of resonant energy transfer between molecules". Physical Review B 85 (12): 125106. Bibcode:2012PhRvB..85l5106K. arXiv:1108.0935. doi:10.1103/PhysRevB.85.125106. 
  17. ↑ 17,0 17,1 17,2 Förster, Th. (1965). "Delocalized Excitation and Excitation Transfer". En Sinanoglu, Oktay. Modern Quantum Chemistry. Istanbul Lectures. Part III: Action of Light and Organic Crystals 3. New York and London: Academic Press. pp. 93–137. Consultado o 2011-06-22. 
  18. ↑ 18,0 18,1 18,2 18,3 Clegg, Robert (2009). "Förster resonance energy transfer—FRET: what is it, why do it, and how it's done". En Gadella, Theodorus W. J. FRET and FLIM Techniques. Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology 33. Elsevier. pp. 1–57. ISBN 978-0-08-054958-3. doi:10.1016/S0075-7535(08)00001-6. 
  19. ↑ David L. Andrews Resonance Energy Transfer: Theoretical Foundations and Developing Applications
  20. ↑ 20,0 20,1 Demchenko, Alexander P. (2008). "Fluorescence Detection Techniques". Introduction to Fluorescence Sensing. Dordrecht: Springer. pp. 65–118. ISBN 978-1-4020-9002-8. doi:10.1007/978-1-4020-9003-5_3. 
  21. ↑ VanDerMeer, B. Wieb (2020). "Kappaphobia is the elephant in the fret room". Methods and Applications in Fluorescence (en inglés) 8 (3): 030401. Bibcode:2020MApFl...8c0401V. ISSN 2050-6120. PMID 32362590. doi:10.1088/2050-6120/ab8f87. 
  22. ↑ 22,0 22,1 "FPbase FRET Calculator". 
  23. ↑ Chan YH, Chen J, Wark SE, Skiles SL, Son DH, Batteas JD (2009). "Using patterned arrays of metal nanoparticles to probe plasmon enhanced luminescence of CdSe quantum dots (supporting information)". ACS Nano (en inglés) 3 (7): 1735–1744. PMID 19499906. doi:10.1021/nn900317n. 
  24. ↑ 24,0 24,1 Wu PG, Brand L (1994). "Resonance Energy Transfer: Methods and Applications". Analytical Biochemistry (en inglés) 218 (1): 1–13. PMID 8053542. doi:10.1006/abio.1994.1134. 
  25. ↑ Majoul, Irina; Jia, Yiwei; Duden, Rainer (2006). "Practical Fluorescence Resonance Energy Transfer or Molecular Nanobioscopy of Living Cells". En Pawley, James B. Handbook of Biological Confocal Microscopy (3ª ed.). Nova York, NY: Springer. pp. 788–808. ISBN 978-0-387-25921-5. doi:10.1007/978-0-387-45524-2_45. 
  26. ↑ Edelhoch H, Brand L, Wilchek M (febreiro de 1967). "Fluorescence studies with tryptophyl peptides". Biochemistry 6 (2): 547–59. PMID 6047638. doi:10.1021/bi00854a024. 
  27. ↑ Lakowicz, Joseph R., ed. (1991). Principles. Nova York: Plenum Press. p. 172. ISBN 978-0-306-43875-2. 
  28. ↑ Stryer L, Haugland RP. Energy transfer: a spectroscopic ruler. Proc Natl Acad Sci U S A. agosto de 1967;58(2):719-26. doi: 10.1073/pnas.58.2.719. PMID 5233469 ; PMCID: PMC335693.
  29. ↑ Yguerabide J. (1994). Theory for establishing proximity relations in biological membranes by excitation energy transfer measurements. Biophysical journal, 66(3 Pt 1), 683–693. https://doi.org/10.1016/s0006-3495(94)80842-2 [1]
  30. ↑ 30,0 30,1 Lakowicz, Joseph R. (1999). Principles of fluorescence spectroscopy (2ª ed.). Nova York, NY: Kluwer Acad./Plenum Publ. pp. 374–443. ISBN 978-0-306-46093-7. 
  31. ↑ Vekshin NL (1997). "Energy Transfer in Macromolecules, SPIE". En Vekshin NL. Photonics of Biopolymers. Springer. 
  32. ↑ "Fluorescence Resonance Energy Transfer Protocol". Wellcome Trust. Arquivado dende o orixinal o 17 de xullo de 2013. Consultado o 24 de xuño de 2012. 
  33. ↑ Szöllősi, János; Alexander, Denis R. (2007). "The Application of Fluorescence Resonance Energy Transfer to the Investigation of Phosphatases". En Klumpp, Susanne; Krieglstein, Josef. Protein Phosphatases. Methods in Enzymology 366. Amsterdam: Elsevier. pp. 203–24. ISBN 978-0-12-182269-9. PMID 14674251. doi:10.1016/S0076-6879(03)66017-9. 
  34. ↑ Periasamy A (xullo de 2001). "Fluorescence resonance energy transfer microscopy: a mini review" (PDF). Journal of Biomedical Optics 6 (3): 287–91. Bibcode:2001JBO.....6..287P. PMID 11516318. doi:10.1117/1.1383063. Arquivado dende o orixinal (PDF) o 2020-02-10. 
  35. ↑ Nguyen AW, Daugherty PS (marzo de 2005). "Evolutionary optimization of fluorescent proteins for intracellular FRET". Nature Biotechnology 23 (3): 355–60. PMID 15696158. doi:10.1038/nbt1066. 
  36. ↑ Bevan, Nicola; Rees, Stephen (2006). "Pharmaceutical Applications of GFP and RCFP". En Chalfie, Martin; Kain, Steven R. Green Fluorescent Protein: Properties, Applications and Protocols. Methods of Biochemical Analysis 47 (2ª ed.). Hoboken, NJ: John Wiley & Sons. pp. 361–90. ISBN 978-0-471-73682-0. PMID 16335721. doi:10.1002/0471739499.ch16. 
  37. ↑ Pfleger KD, Eidne KA (marzo de 2006). "Illuminating insights into protein-protein interactions using bioluminescence resonance energy transfer (BRET)". Nature Methods 3 (3): 165–74. PMID 16489332. doi:10.1038/nmeth841. 
  38. ↑ Mo XL, Luo Y, Ivanov AA, Su R, Havel JJ, Li Z, et al. (xuño de 2016). "Enabling systematic interrogation of protein-protein interactions in live cells with a versatile ultra-high-throughput biosensor platform". Journal of Molecular Cell Biology 8 (3): 271–81. PMC 4937889. PMID 26578655. doi:10.1093/jmcb/mjv064. 
  39. ↑ Robers MB, Dart ML, Woodroofe CC, Zimprich CA, Kirkland TA, Machleidt T, et al. (decembro de 2015). "Target engagement and drug residence time can be observed in living cells with BRET". Nature Communications 6: 10091. Bibcode:2015NatCo...610091R. PMC 4686764. PMID 26631872. doi:10.1038/ncomms10091. 
  40. ↑ Stoddart LA, Johnstone EK, Wheal AJ, Goulding J, Robers MB, Machleidt T, et al. (xullo de 2015). "Application of BRET to monitor ligand binding to GPCRs". Nature Methods 12 (7): 661–663. PMC 4488387. PMID 26030448. doi:10.1038/nmeth.3398. 
  41. ↑ Machleidt T, Woodroofe CC, Schwinn MK, Méndez J, Robers MB, Zimmerman K, et al. (agosto de 2015). "NanoBRET--A Novel BRET Platform for the Analysis of Protein-Protein Interactions". ACS Chemical Biology 10 (8): 1797–804. PMID 26006698. doi:10.1021/acschembio.5b00143. 
  42. ↑ 42,0 42,1 Hall MP, Unch J, Binkowski BF, Valley MP, Butler BL, Wood MG, et al. (novembro de 2012). "Engineered luciferase reporter from a deep sea shrimp utilizing a novel imidazopyrazinone substrate". ACS Chemical Biology 7 (11): 1848–57. PMC 3501149. PMID 22894855. doi:10.1021/cb3002478. 
  43. ↑ 43,0 43,1 Inouye S, Sato J, Sahara-Miura Y, Yoshida S, Kurakata H, Hosoya T (xullo de 2013). "C6-Deoxy coelenterazine analogues as an efficient substrate for glow luminescence reaction of nanoKAZ: the mutated catalytic 19 kDa component of Oplophorus luciferase". Biochemical and Biophysical Research Communications 437 (1): 23–8. PMID 23792095. doi:10.1016/j.bbrc.2013.06.026. 
  44. ↑ "NanoLuc product page". Arquivado dende o orixinal o 2016-12-25. Consultado o 2016-10-25. 
  45. ↑ Coutant EP, Gagnot G, Hervin V, Baatallah R, Goyard S, Jacob Y, et al. (xaneiro de 2020). "Bioluminescence Profiling of NanoKAZ/NanoLuc Luciferase Using a Chemical Library of Coelenterazine Analogues" (PDF). Chemistry: A European Journal 26 (4): 948–958. PMID 31765054. doi:10.1002/chem.201904844. 
  46. ↑ Dixon AS, Schwinn MK, Hall MP, Zimmerman K, Otto P, Lubben TH, et al. (febreiro de 2016). "NanoLuc Complementation Reporter Optimized for Accurate Measurement of Protein Interactions in Cells". ACS Chemical Biology 11 (2): 400–8. PMID 26569370. doi:10.1021/acschembio.5b00753. 
  47. ↑ Hoare BL, Kocan M, Bruell S, Scott DJ, Bathgate RA (agosto de 2019). "Using the novel HiBiT tag to label cell surface relaxin receptors for BRET proximity analysis". Pharmacology Research & Perspectives 7 (4): e00513. PMC 6667744. PMID 31384473. doi:10.1002/prp2.513. 
  48. ↑ Gautier I, Tramier M, Durieux C, Coppey J, Pansu RB, Nicolas JC, et al. (xuño de 2001). "Homo-FRET microscopy in living cells to measure monomer-dimer transition of GFP-tagged proteins". Biophysical Journal 80 (6): 3000–8. Bibcode:2001BpJ....80.3000G. PMC 1301483. PMID 11371472. doi:10.1016/S0006-3495(01)76265-0. 
  49. ↑ Bader AN, Hofman EG, Voortman J, en Henegouwen PM, Gerritsen HC (novembro de 2009). "Homo-FRET imaging enables quantification of protein cluster sizes with subcellular resolution". Biophysical Journal 97 (9): 2613–22. Bibcode:2009BpJ....97.2613B. PMC 2770629. PMID 19883605. doi:10.1016/j.bpj.2009.07.059. 
  50. ↑ Heckmeier, Philipp J.; Agam, Ganesh; Teese, Mark G.; Hoyer, Maria; Stehle, Ralf; Lamb, Don C.; Langosch, Dieter (xullo de 2020). "Determining the Stoichiometry of Small Protein Oligomers Using Steady-State Fluorescence Anisotropy". Biophysical Journal 119 (1): 99–114. Bibcode:2020BpJ...119...99H. PMC 7335908. PMID 32553128. doi:10.1016/j.bpj.2020.05.025. 
  51. ↑ Gradinaru CC, Marushchak DO, Samim M, Krull UJ (marzo de 2010). "Fluorescence anisotropy: from single molecules to live cells". The Analyst 135 (3): 452–9. Bibcode:2010Ana...135..452G. PMID 20174695. doi:10.1039/b920242k. 
  52. ↑ Liu, Jiawen; Guillemeney, Lilian; Choux, Arnaud; Maître, Agnès; Abécassis, Benjamin; Coolen, Laurent (21 de outubro de 2020). "Fourier-Imaging of Single Self-Assembled CdSe Nanoplatelet Chains and Clusters Reveals out-of-Plane Dipole Contribution". ACS Photonics 7 (10): 2825–2833. arXiv:2008.07610. doi:10.1021/acsphotonics.0c01066. 
  53. ↑ Liu, Jiawen (21 de abril de 2020). "Long Range Energy Transfer in Self-Assembled Stacks of Semiconducting Nanoplatelets" (PDF). Nano Letters 20 (5): 3465–3470. Bibcode:2020NanoL..20.3465L. PMID 32315197. doi:10.1021/acs.nanolett.0c00376. 
  54. ↑ Wu P, Brand L (abril de 1994). "Resonance energy transfer: methods and applications". Analytical Biochemistry 218 (1): 1–13. PMID 8053542. doi:10.1006/abio.1994.1134. 
  55. ↑ Szabó, Ágnes; Szendi-Szatmári, Tímea; Szöllősi, János; Nagy, Peter (2020-07-07). "Quo vadis FRET? Förster's method in the era of superresolution". Methods and Applications in Fluorescence 8 (3): 032003. Bibcode:2020MApFl...8c2003S. ISSN 2050-6120. PMID 32521530. doi:10.1088/2050-6120/ab9b72. 
  56. ↑ Pollok BA, Heim R (febreiro de 1999). "Using GFP in FRET-based applications". Trends in Cell Biology 9 (2): 57–60. PMID 10087619. doi:10.1016/S0962-8924(98)01434-2. 
  57. ↑ Shi Y, Stouten PF, Pillalamarri N, Barile L, Rosal RV, Teichberg S, et al. (marzo de 2006). "Quantitative determination of the topological propensities of amyloidogenic peptides". Biophysical Chemistry 120 (1): 55–61. PMID 16288953. doi:10.1016/j.bpc.2005.09.015. 
  58. ↑ Matsumoto S, Hammes GG (xaneiro de 1975). "Fluorescence energy transfer between ligand binding sites on aspartate transcarbamylase". Biochemistry 14 (2): 214–24. PMID 1091284. doi:10.1021/bi00673a004. 
  59. ↑ Martin SF, Tatham MH, Hay RT, Samuel ID (abril de 2008). "Quantitative analysis of multi-protein interactions using FRET: application to the SUMO pathway". Protein Science 17 (4): 777–84. PMC 2271167. PMID 18359863. doi:10.1110/ps.073369608. 
  60. ↑ Truong K, Ikura M (outubro de 2001). "The use of FRET imaging microscopy to detect protein-protein interactions and protein conformational changes in vivo". Current Opinion in Structural Biology 11 (5): 573–8. PMID 11785758. doi:10.1016/S0959-440X(00)00249-9. 
  61. ↑ Chan FK, Siegel RM, Zacharias D, Swofford R, Holmes KL, Tsien RY, Lenardo MJ (agosto de 2001). "Fluorescence resonance energy transfer analysis of cell surface receptor interactions and signaling using spectral variants of the green fluorescent protein". Cytometry 44 (4): 361–8. PMID 11500853. doi:10.1002/1097-0320(20010801)44:4<361::AID-CYTO1128>3.0.CO;2-3. 
  62. ↑ Shih WM, Gryczynski Z, Lakowicz JR, Spudich JA (setembro de 2000). "A FRET-based sensor reveals large ATP hydrolysis-induced conformational changes and three distinct states of the molecular motor myosin". Cell 102 (5): 683–94. PMID 11007486. doi:10.1016/S0092-8674(00)00090-8. 
  63. ↑ Sekar RB, Periasamy A (marzo de 2003). "Fluorescence resonance energy transfer (FRET) microscopy imaging of live cell protein localizations". The Journal of Cell Biology 160 (5): 629–33. PMC 2173363. PMID 12615908. doi:10.1083/jcb.200210140. 
  64. ↑ Loura LM, Prieto M (2011-11-15). "FRET in Membrane Biophysics: An Overview". Frontiers in Physiology 2: 82. PMC 3216123. PMID 22110442. doi:10.3389/fphys.2011.00082. 
  65. ↑ Silvius JR, Nabi IR (2006). "Fluorescence-quenching and resonance energy transfer studies of lipid microdomains in model and biological membranes". Molecular Membrane Biology 23 (1): 5–16. PMID 16611577. doi:10.1080/09687860500473002. 
  66. ↑ Fung BK, Stryer L (novembro de 1978). "Surface density determination in membranes by fluorescence energy transfer". Biochemistry 17 (24): 5241–8. PMID 728398. doi:10.1021/bi00617a025. 
  67. ↑ Wu L, Huang C, Emery BP, Sedgwick AC, Bull SD, He XP, et al. (agosto de 2020). "Förster resonance energy transfer (FRET)-based small-molecule sensors and imaging agents". Chemical Society Reviews 49 (15): 5110–5139. PMC 7408345. PMID 32697225. doi:10.1039/C9CS00318E. 
  68. ↑ Ni Q, Zhang J (2010). "Dynamic visualization of cellular signaling". En Endo I, Nagamune T. Nano/Micro Biotechnology. Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology 119 (Springer). pp. 79–97. Bibcode:2010nmb..book...79N. ISBN 978-3-642-14946-7. PMID 19499207. doi:10.1007/10_2008_48. 
  69. ↑ Lohse MJ, Nuber S, Hoffmann C (abril de 2012). "Fluorescence/bioluminescence resonance energy transfer techniques to study G-protein-coupled receptor activation and signaling". Pharmacological Reviews 64 (2): 299–336. PMID 22407612. doi:10.1124/pr.110.004309. 
  70. ↑ Sourjik V, Vaknin A, Shimizu TS, Berg HC (2007-01-01). "In vivo measurement by FRET of pathway activity in bacterial chemotaxis". En Simon MI, Crane BR, Crane A. Two-Component Signaling Systems, Part B. Methods in Enzymology 423. Academic Press. pp. 365–91. ISBN 978-0-12-373852-3. PMID 17609141. doi:10.1016/S0076-6879(07)23017-4. 
  71. ↑ Wu Y, Xing D, Luo S, Tang Y, Chen Q (abril de 2006). "Detection of caspase-3 activation in single cells by fluorescence resonance energy transfer during photodynamic therapy induced apoptosis". Cancer Letters 235 (2): 239–47. PMID 15958279. doi:10.1016/j.canlet.2005.04.036. 
  72. ↑ Liu Y, Liao J (febreiro de 2013). "Quantitative FRET (Förster Resonance Energy Transfer) analysis for SENP1 protease kinetics determination". Journal of Visualized Experiments (72): e4430. PMC 3605757. PMID 23463095. doi:10.3791/4430. 
  73. ↑ Sapkota K, Kaur A, Megalathan A, Donkoh-Moore C, Dhakal S (agosto de 2019). "Single-Step FRET-Based Detection of Femtomoles DNA". Sensors 19 (16): 3495. Bibcode:2019Senso..19.3495S. PMC 6719117. PMID 31405068. doi:10.3390/s19163495. 
  74. ↑ Lu KY, Lin CW, Hsu CH, Ho YC, Chuang EY, Sung HW, Mi FL (outubro de 2014). "FRET-based dual-emission and pH-responsive nanocarriers for enhanced delivery of protein across intestinal epithelial cell barrier". ACS Applied Materials & Interfaces 6 (20): 18275–89. PMID 25260022. doi:10.1021/am505441p. 
  75. ↑ Yang L, Cui C, Wang L, Lei J, Zhang J (xullo de 2016). "Dual-Shell Fluorescent Nanoparticles for Self-Monitoring of pH-Responsive Molecule-Releasing in a Visualized Way". ACS Applied Materials & Interfaces 8 (29): 19084–91. PMID 27377369. doi:10.1021/acsami.6b05872. 
  76. ↑ Heitz M, Zamolo S, Javor S, Reymond JL (xuño de 2020). "Fluorescent Peptide Dendrimers for siRNA Transfection: Tracking pH Responsive Aggregation, siRNA Binding, and Cell Penetration" (PDF). Bioconjugate Chemistry 31 (6): 1671–1684. PMID 32421327. doi:10.1021/acs.bioconjchem.0c00231. 
  77. ↑ Sanchez-Gaytan BL, Fay F, Hak S, Alaarg A, Fayad ZA, Pérez-Medina C, Mulder WJ, Zhao Y (marzo de 2017). "Real-Time Monitoring of Nanoparticle Formation by FRET Imaging". Angewandte Chemie International Edition in English 56 (11): 2923–2926. PMC 5589959. PMID 28112478. doi:10.1002/anie.201611288. 
  78. ↑ Alabi CA, Love KT, Sahay G, Stutzman T, Young WT, Langer R, Anderson DG (xullo de 2012). "FRET-labeled siRNA probes for tracking assembly and disassembly of siRNA nanocomplexes". ACS Nano 6 (7): 6133–41. PMC 3404193. PMID 22693946. doi:10.1021/nn3013838. 
  79. ↑ Chen T, He B, Tao J, He Y, Deng H, Wang X, Zheng Y (marzo de 2019). "Application of Förster Resonance Energy Transfer (FRET) technique to elucidate intracellular and In Vivo biofate of nanomedicines". Advanced Drug Delivery Reviews. Unraveling the In Vivo Fate and Cellular Pharmacokinetics of Drug Nanocarriers 143: 177–205. PMID 31201837. doi:10.1016/j.addr.2019.04.009. 
  80. ↑ Hu CD, Chinenov Y, Kerppola TK (abril de 2002). "Visualization of interactions among bZIP and Rel family proteins in living cells using bimolecular fluorescence complementation". Molecular Cell 9 (4): 789–98. PMID 11983170. doi:10.1016/S1097-2765(02)00496-3. 

Véxase tamén

editar

Outros artigos

editar

Ligazóns externas

editar
Traído desde «https://gl.wikipedia.org/w/index.php?title=Transferencia_de_enerxía_de_resonancia_de_Förster&oldid=6824952»