Förster-féle rezonáns energiaátadás

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A Förster-féle rezonáns energiaátadás (rövidítve: FRET, az angol Förster resonance energy transfer után; szó szerint ’Förster-típusú rezonancia-energiatranszfer’) olyan mechanizmus, amely leírja a kromoforok közötti energiaátvitelt. Esetenként fluoreszcens rezonancia-energiatranszfer-nek, rezonáns energiatranszfer-nek (RET) vagy elektronikus energiatranszfer-nek (EET) is szokták nevezni.

Egy donor kromofor, a kezdeti gerjesztett elektronikus állapotában, energiát adhat át a fogadó/vevő (akceptor) kromofornak a nem sugárzó dipól-dipól csatoláson keresztül (a két kromofor tipikusan 10 nm távolságra van egymástól). Ezt a mechanizmust nevezik Förster-féle rezonáns energiaátadásnak Theodor Förster német fizikus után. [1]

Ha mindkettő kromofor fluoreszcens, akkor gyakran fluoreszcens rezonáns energiaátadásnak nevezik, habár az energia gyakorlatilag nem a fluoreszkálás (fluoreszcens jelenség) által történik. [2],[3] Elkerülendő a jelenség téves interpretálását, ez mindig egy nem sugárzó transzfer (még akkor is, amikor két fluoreszcens kromofor között történik), a „Förster-típusú rezonáns energiaátadás” megnevezés javasolt a „fluoreszcens rezonáns energiaátadás” helyett, annak ellenére, hogy a tudományos irodalomban előszeretettel használják ez utóbbit.

A FRET hasonló az NFC-hez (Near Field Communication: közelterű kommunikáció), ahol a kölcsönhatás távolsága jóval kisebb, mint a kibocsátott fény hullámhossza.(Ilyen például az érintőképernyős kommunikáció, okostelefon, PC stb.). Ebben a közeltérben, a gerjesztett kromofor egy virtuális fotont emittál, melyet a vevő kromofor azonnal abszorbeál. A virtuális foton nem detektálható, ezért a FRET nemsugárzó mechanizmusként is ismert.

Kvantum-elektrodinamikai számításokban a nemsugárzó (FRET) és a sugárzó energiaátvitelt egy általános mechanizmus rövid-, illetve hosszú távú aszimptotájakánt határozzák meg.[4],[5]

Tartalomjegyzék

A FRET kísérleti igazolása [szerkesztés]

A FRET inverz hatodik kitevőjű távolságfüggését kísérletileg bizonyította Stryer és Haugland: egy oligoprolin-csavarban szeparálta a donor és a vevő kromofort.[6]Haugland, Yguerabide and Stryer szintén demonstrálta kísérletileg a FRET jelenséget. [7]

Alkalmazás [szerkesztés]

A FRET egyik alkalmazási területe egy kísérleti módszer a foszgén kimutatására. Ebben a foszgén vagy inkább a trifoszgén egy biztonságos összekapcsoló-helyettesítőnek számít a fogadó/vevő és a donor kumarin közt.[8] Egy tipikus FRET-emisszió 464 nm-en a foszgén jelenléte 0,00005 koncentrációban is kimutatható.

Egy másik felhasználása a protein belső szerkezeti változásának a detektálása (1-2 ångström).[9]

A FRET hatékony módszer az intra- és intermolekuláris távolságok (molekuláris konformációváltozások, molekuláris interakciók) vizsgálatában.[10]

Irodalom [szerkesztés]

  • Jovin, T.M. and Arndt-Jovin, D.J: FRET microscopy: Digital imaging of fluorescence resonance energy transfer. Application in cell biology. In Cell Structure and Function by Microspectrofluometry,. Academic Press. 1989. 99-117. o.
  • Zhang H, Rudkevich DM: "A FRET approach to phosgene detection". Chem. Commun. (Camb.). 2007. 1238-39. o.

Külső hivatkozások [szerkesztés]

Források [szerkesztés]

  1. ↑ Förster T., Zwischenmolekulare Energiewanderung und Fluoreszenz, Ann. Physik 1948, 437, 55. doi:10.1002/andp.19484370105
  2. ↑ Joseph R. Lakowicz, "Principles of Fluorescence Spectroscopy", Plenum Publishing Corporation, 2nd edition (July 1, 1999)
  3. ↑ FRET microscopy tutorial from Olympus
  4. ↑ D. L. Andrews, "A unified theory of radiative and radiationless molecular energy transfer", Chem. Phys. 1989, 135, 195–201. doi:10.1016/0301-0104(89)87019-3
  5. ↑ D. L. Andrews and D. S. Bradshaw, "Virtual photons, dipole fields and energy transfer: A quantum electrodynamical approach", Eur. J. Phys. 2004, 25, 845–858. doi:10.1088/0143-0807/25/6/017
  6. ↑ Haugland, R.P., Yguerabide, J., Stryer, L. (1969.). „Dependence of the Kinetics of Singlet-Singlet Energy Transfer on Spectral Overlap”. Proc. Natl. Acad. Sci USA (63), 23–30. o. PMID 16591747.  
  7. ↑ Stryer, L., Haugland, R.P. (1967.). „Energy Transfer: A Spectroscopic Ruler”. Proc. Natl. Acad. Sci USA (58), 719–726. o. PMID 5233469.  
  8. ↑ Zhang H, Rudkevich DM (2007. March). „A FRET approach to phosgene detection”. Chem. Commun. (Camb.) (12), 1238–39. o. DOI:10.1039/b614725a. PMID 17356768.  
  9. ↑ ahttp://dwb.unl.edu/Teacher/NSF/C08/C08Links/pps99.cryst.bbk.ac.uk/projects/gmocz/fret.htm
  10. ↑ http://immunologia.elte.hu/oktatas/fluor-2.pdf
A lap eredeti címe: „http://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=Förster-féle_rezonáns_energiaátadás&oldid=13301914”