Motility Resilience of Molecular Shuttles Against Defective Motors.
肌球蛋白和驱动蛋白是存在于活细胞中的生物分子马达，通过推动相关细胞骨架丝参与细胞内力产生与物质运输。提取后，这些马达因高运行效率和纳米尺度尺寸，成为生物传感器等体外应用的候选元件。然而，在器件集成过程中，部分马达会因与基底表面不利吸附而失活；这些缺陷马达不能水解 ATP，仅结合细胞骨架丝，从而对分子穿梭的运动形成阻抗。由于实验中难以...
Application of F0F1‑ATPase immuno‑biosensors for detecting Escherichia coli O157:H7.
大肠杆菌O157:H7是重要的食源性病原菌，感染阈值低且耐药性强。现有检测方法多为耗时、复杂且昂贵，难以用于常规检测，因此亟需更灵敏、快速和特异的检测技术。本研究构建了一种基于F0F1-ATPase旋转受负载干扰、并以荧光波动作为指示的免疫生物传感器，用于检测O157:H7。结果显示，抗原浓度（10^2–10^4 cfu）与荧光强度...
Highly sensitive detection of NT-proBNP by molecular motor.
FoF1-ATPase是一种主动旋转分子马达，每旋转一圈可合成3个ATP。在饱和底物浓度下，其转速可达约10^3 r.p.m.，因此单个马达在30分钟内可产生约10^5个ATP分子。本文构建了由FoF1-ATPase和chromatophore组成的新型纳米装置，其中chromatophore作为可光充电的“电池”，为马达提供质子动...
Harnessing the unique structural properties of isolated α-helices.
α-螺旋是蛋白质中普遍存在的二级结构，通常需三级或四级相互作用稳定。自核糖核酸酶A孤立C肽中意外观察到α-螺旋形成以来，越来越多证据表明约0.2%的蛋白质含有孤立稳定单α螺旋结构域（SAH）。这些SAH结构域提供对正常蛋白功能至关重要的独特结构特征。部分SAH结构域含有特征性ER/K基序，即约4个连续谷氨酸后接约4个连续精氨酸或赖氨...
Ultrafast molecular motor driven nanoseparation and biosensing.
便携式生物传感器系统若能降低对外部电源的依赖、进一步微型化并提高检测速率，将显著受益。基于自驱动生物分子马达和细胞骨架丝的系统具有显著前景，因为它们由纳米尺度组件构成，可在不依赖流体泵的情况下实现纳米分离。此前报道的微管–驱动蛋白装置相比多种现有生物传感器系统速度较慢。本文证明，采用速度更快的肌动蛋白–肌球蛋白马达系统可克服这一速度...
Effects of potential environmental interferents on kinesin-powered molecular shuttles.
生物分子马达驱动的主动运输是纳米生物传感器和生物分析设备中分析物处理的替代方式。例如，最近报道的原型“智能尘埃”生物传感器中，驱动素马达处理抗体功能化微管以捕获和分离光学标记蛋白分析物。然而该技术潜在限制是原始样品中可能存在的干扰化合物抑制运输功能。本文表征了驱动素-微管运输对一系列潜在干扰物的响应，包括溶剂、酸、氧化剂和环境污染物...
FoF1-ATPase, rotary motor and biosensor.
FoF1-ATPase 是广泛存在于细菌、叶绿体和线粒体膜中的纳米级旋转分子马达，利用跨膜电化学质子动力势（p.m.f.）合成 ATP，也可反向水解 ATP 并泵出质子。单分子荧光成像、光谱和磁镊等技术直接观察到 F1、Fo 及全酶旋转，推动了对结合变化机制和机械化学耦合的理解。本文简要综述作者近期工作：建立全酶系统动力学解析模型，...