孙乐乐 苏莹莹 高延静 李威 吕慧 李宾 李迪

摘 要 生物大分子参与生命活动的各个过程，在单分子水平上实时观测和分析生物大分子自身的结构动态以及生物大分子相互作用的动态过程，对于深入理解生物大分子的作用机制具有重要意义。自提出以来，单分子荧光共振能量转移技术逐渐展现出其在研究生物大分子构象变化和相互作用过程等方面的巨大潜力，一系列新的作用机理陆续被提出。本文对单分子荧光共振能量转移技术在蛋白质与核酸分子构象动态变化、蛋白质-蛋白质相互作用以及蛋白质-核酸相互作用等方面取得的研究进展进行了综述。

关键词 单分子荧光共振能量转移； 生物大分子； 构象动态； 相互作用； 评述

1 引 言

细胞生命活动各个过程都离不开蛋白质、核酸等生物大分子。研究生物大分子的作用机制对于理解基本生物学过程至关重要，然而普通的生物学研究手段无法实时观测生物大分子发挥作用时的状态变化，只能间接地观测宏观现象，然后对过程机制进行推断。依据宏观现象推出的作用机理只能在一定程度上帮助人们认识生物过程，生物分子究竟如何发挥作用，必须有微观的证据才更有说服力，例如ATP合成酶的作用机制、G蛋白偶联受体如何传递信号等，都是在取得单分子水平上的证据后才得到更加深入的认识[1～3]。对于宏观系综研究， 单分子研究的最大优势是可以直接观测到单个生物分子发挥作用时的构象动态或生物分子间相互作用时分子间距离的变化[4～8]，获取的机制更加接近真实情况。……