Simultaneous Characterization of Lateral Lipid and Prothrombin Diffusion Coefficients by Z-Scan Fluorescence Correlation Spectroscopy

0333797 - ÚFCH JH 2010 RIV US eng J - Journal Article
Štefl, Martin - Kulakowska-Zań, Anna - Hof, Martin
Simultaneous Characterization of Lateral Lipid and Prothrombin Diffusion Coefficients by Z-Scan Fluorescence Correlation Spectroscopy.
[Charakterizace laterálních difúzních koeficientů lipidů a prothrombinu současně stanovených pomocí metody z-scan ve fluorescenční korelační spektroskopii.]
Biophysical Journal. Roč. 97, č. 3 (2009), L01-L04. ISSN 0006-3495. E-ISSN 1542-0086
R&D Projects: GA MŠMT(CZ) LC06063; GA ČR GA203/08/0114
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40400503
Keywords : bovine prothrombin * translational diffusion * protein-binding
Subject RIV: CF - Physical ; Theoretical Chemistry
Impact factor: 4.390, year: 2009

A new (to our knowledge) robust approach for the determination of lateral diffusion coefficients of weakly bound proteins is applied for the phosphatidylserine specific membrane interaction of bovine prothrombin. It is shown that z-scan fluorescence correlation spectroscopy in combination with pulsed interleaved dual excitation allows simultaneous monitoring of the lateral diffusion of labeled protein and phospholipids. Moreover, from the dependencies of the particle numbers on the axial sample positions at different protein concentrations phosphatidylserine-dependent equilibrium dissociation constants are derived confirming literature values. Increasing the amount of membrane-bound prothrombin retards the lateral protein and lipid diffusion, indicating coupling of both processes.

V tomto článku jsme použili nový přístup pro určování laterálních difúzních koeficientů proteinů, které se slabě váží na lipidové membrány. Jako zástupce z této skupiny proteinů jsme využili hovězí prothrombin, který specificky interaguje se záporně nabitými skupinami phosphatidylserinu v membráně. Ukázali jsme, že metoda z-scan ve fluorescenční korelační spektroskopii v kombinaci s dvojitou pulzní excitací umožňuje současné sledování laterální difúze značeného proteinu a fosfolipidů. Zároveň ze závislosti počtu částic v detekčním objemu na axiální pozici vzorku je možno získat (pro různé koncentrace proteinu) rovnovážné disociační konstanty pro interakci prothrombinu s fosfatidylseriny v membráně. Tyto konstanty se shodují s dříve publikovanými hodnotami. Zvyšování množství prothrombinu navázaného na membránu zpomaluje laterální difúzi jak proteinu, tak i lipidů. Z toho je možno usuzovat, že oba dva procesy spolu souvisí.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0178703