利用蛋白质诱导的荧光增强效应，通过二维荧光寿命相关光谱技术研究蛋白质与DNA之间的相互作用

《The Journal of Physical Chemistry B》：Probing Protein–DNA Interactions with Two-Dimensional Fluorescence Lifetime Correlation Spectroscopy Utilizing Protein-Induced Fluorescence Enhancement

单分子蛋白荧光增强（smPIFE）结合二维荧光寿命相关光谱（2D FLCS）技术解决了自由扩散分子中蛋白-DNA相互作用定量难题。通过Cy3标记DNA发夹与BamHI酶作用，识别出未结合、结合及非敏感三类荧光成分，并测定了解离常数及扩散系数，证实PIFE-2D FLCS在复杂环境单分子水平研究蛋白-DNA互作的高效性。

　　

蛋白质与DNA的相互作用对细胞过程至关重要。近年来，单分子蛋白质诱导的荧光增强（smPIFE）作为一种研究这些相互作用的有力工具应运而生，该方法仅需要简单的单染料标记，并且能够检测短距离的相互作用。然而，由于难以在共聚焦观察体积内量化PIFE引起的荧光强度变化，因此其在自由扩散分子中的应用受到限制。为了解决这个问题，我们采用了二维荧光寿命相关光谱技术（2D FLCS）来通过荧光寿命信息定量评估PIFE。利用Cy3标记的DNA发夹结构和限制性内切酶BamHI，我们识别出三种荧光组分：未结合的DNA、结合的DNA以及对结合不敏感的分子群体。根据实验结果，我们确定了结合DNA和未结合DNA的解离常数以及扩散系数。这项工作展示了PIFE-2D FLCS在复杂环境中研究单分子水平蛋白质与DNA相互作用方面的巨大潜力。