陈同生华南师范大学信息光电子科技学院荧光共振能量转移FluorescenceResonanceEnergyTransfer(FRET)分子能级与荧光S0S1T1hhh2
荧光(Fluorescence):当处于基态的分子吸收光能后进入激发态,并且立即返回基态并以光的形式释放能量,这种光称为荧光
激发(Excitation,Ex)和发射(Emission,Em)光谱(Spectra):1
能级(EnergyLevel):原子的可能状态是不连续的,因此各状态对应能量也是不连续的
包含电子能级、振动能级和转动
磷光(Phosphorescence):分子从激发三线态返回基态以光的形式释放能量
440nmEx
470nmEm
470nmYFPEm
535nm荧光共振能量转移(FRET)现象3
FRET现象的特征:选择性激发供体,却能检测到受体发射的荧光1
供体(Donor,D)Donor2
受体(Acceptor,A)AcceptorFRET原理(Principle)FRET的条件66060RRRE发生FRET需要三个条件:1、供体分子的发射光谱和受体分子的吸收光谱必须有显著的重迭,一般大于30%;2、供体分子和受体分子间的距离必须在1–10nm之间
D和A间的FRET效率:3、供体分子的发射态偶极矩与受体分子的吸收态偶极矩、以及它们的向量必须满足一定的条件R0:E=50%时供体和受体分子间的距离
对于特定的供体受体对是常数;R:供体和受体分子间的距离
E:FRET效率
对于R特别灵敏
举例:假设R0=5nm,1)R=10nm,E=1
5%2)R=5nm,E=50%3)R=6nm,E=25%450500550600(nm)DEmAEx1)蛋白分子的共定位;2)蛋白分子聚合体;3)转录机制;4)转换途径;5)分子运动;6)蛋白折叠等生物学问题