Probing nanosecond protein motions of calmodulin by single-molecule fluorescence anisotropy

Applied Physics Letters

Volumn 85, Issue 12, 2004, Pages 2420-2422

  Tan, Xin ^a   Hu, Dehong ^a   Squier, Thomas C ^a   Lu, H Peter ^a  

^a PACIFIC NORTHWEST NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CALMODULIN; CELL SIGNALING; MOLECULAR MOTIONS; PHOTON COUNTING; PROTEIN MOTIONS;

ANISOTROPY; CALCIUM; CELLS; CONFORMATIONS; FLUORESCENCE; LASER PULSES; MOLECULAR DYNAMICS; PHOTODIODES; PHOTONS;

PROTEINS;

EID: 7044247472     PISSN: 00036951     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1063/1.1791329     Document Type: Article

References (25)

1. For reviews, see S. M. Nie and R. N. Zare, Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 26, 567 (1997); X. S. Xie and J. K. Trautman, Annu. Rev. Phys. Chem. 49, 441 (1998); W. E. Moerner and M. Orrit, Science 283, 1670 (1999); S. Weiss, ibid. 283, 1676 (1999).
2. For reviews, see S. M. Nie and R. N. Zare, Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 26, 567 (1997); X. S. Xie and J. K. Trautman, Annu. Rev. Phys. Chem. 49, 441 (1998); W. E. Moerner and M. Orrit, Science 283, 1670 (1999); S. Weiss, ibid. 283, 1676 (1999).
3. For reviews, see S. M. Nie and R. N. Zare, Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 26, 567 (1997); X. S. Xie and J. K. Trautman, Annu. Rev. Phys. Chem. 49, 441 (1998); W. E. Moerner and M. Orrit, Science 283, 1670 (1999); S. Weiss, ibid. 283, 1676 (1999).
4. For reviews, see S. M. Nie and R. N. Zare, Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 26, 567 (1997); X. S. Xie and J. K. Trautman, Annu. Rev. Phys. Chem. 49, 441 (1998); W. E. Moerner and M. Orrit, Science 283, 1670 (1999); S. Weiss, ibid. 283, 1676 (1999).
5. For a review, see Single Molecule Spectroscopy Nobel Conference Lec tures, edited by R. Rigler, M. Orrit, and T. Basche, (Springer, New York, 2003).
6. D. Hu and H. P. Lu, J. Phys. Chem. B 107, 618 (2003).
7. For a review, see S. W. Vetter and E. Leclerc, Eur. J. Biochem. 270, 404 (2003).
8. Y. S. Babu, J. S. Sack, T. J. Greenhough, C. E. Bugg, A. R. Means, and W. J. Cook, Nature (London) 315, 37 (1985); W. E. Meador, A. R. Means, and F. A. Quiocho, Science 257, 1251 (1992); 262, 1718 (1993); M. A. F. R. A. Schmacher, H. P. Bachinger, and J. P. Adelman, Nature (London) 410, 1120 (2001); C. L. Drum, S.-Z. Yan, J. Bard, Y.-Q. Shen, D. Lu, S. Soelaiman, Z. Grabarek, A. Bohm, and W.-J. Tang, ibid. 415, 396 (2002).
9. Y. S. Babu, J. S. Sack, T. J. Greenhough, C. E. Bugg, A. R. Means, and W. J. Cook, Nature (London) 315, 37 (1985); W. E. Meador, A. R. Means, and F. A. Quiocho, Science 257, 1251 (1992); 262, 1718 (1993); M. A. F. R. A. Schmacher, H. P. Bachinger, and J. P. Adelman, Nature (London) 410, 1120 (2001); C. L. Drum, S.-Z. Yan, J. Bard, Y.-Q. Shen, D. Lu, S. Soelaiman, Z. Grabarek, A. Bohm, and W.-J. Tang, ibid. 415, 396 (2002).
10. Y. S. Babu, J. S. Sack, T. J. Greenhough, C. E. Bugg, A. R. Means, and W. J. Cook, Nature (London) 315, 37 (1985); W. E. Meador, A. R. Means, and F. A. Quiocho, Science 257, 1251 (1992); 262, 1718 (1993); M. A. F. R. A. Schmacher, H. P. Bachinger, and J. P. Adelman, Nature (London) 410, 1120 (2001); C. L. Drum, S.-Z. Yan, J. Bard, Y.-Q. Shen, D. Lu, S. Soelaiman, Z. Grabarek, A. Bohm, and W.-J. Tang, ibid. 415, 396 (2002).
11. Y. S. Babu, J. S. Sack, T. J. Greenhough, C. E. Bugg, A. R. Means, and W. J. Cook, Nature (London) 315, 37 (1985); W. E. Meador, A. R. Means, and F. A. Quiocho, Science 257, 1251 (1992); 262, 1718 (1993); M. A. F. R. A. Schmacher, H. P. Bachinger, and J. P. Adelman, Nature (London) 410, 1120 (2001); C. L. Drum, S.-Z. Yan, J. Bard, Y.-Q. Shen, D. Lu, S. Soelaiman, Z. Grabarek, A. Bohm, and W.-J. Tang, ibid. 415, 396 (2002).
12. Y. S. Babu, J. S. Sack, T. J. Greenhough, C. E. Bugg, A. R. Means, and W. J. Cook, Nature (London) 315, 37 (1985); W. E. Meador, A. R. Means, and F. A. Quiocho, Science 257, 1251 (1992); 262, 1718 (1993); M. A. F. R. A. Schmacher, H. P. Bachinger, and J. P. Adelman, Nature (London) 410, 1120 (2001); C. L. Drum, S.-Z. Yan, J. Bard, Y.-Q. Shen, D. Lu, S. Soelaiman, Z. Grabarek, A. Bohm, and W.-J. Tang, ibid. 415, 396 (2002).
13. M. Ikura, G. M. Clore, A. M. Groenborn, G. Zhu, C. B. Klee, and A. Bax, Science 256, 632 (1992); M. Zhang, T. Tanaka, and M. Ikura, Nat. Struct. Biol. 2, 758 (1995); M. Osawa, H. Tokumits, M. B. Swindells, H. Kurihara, M. Orita, T. Shibanuma, T. Furuya, and M. IKura, ibid. 6, 819 (1999); B. Elshorst, M. Henning, H. Forsterling, A. Diener, M. Maurer, P. Schulte, H. Schwalbe, C. Griesinger, J. Krebs, H. Schmid, T. Vorherr, and E. Carafoli, Biochemistry 38, 12320 (1999). E. W. Small and S. R. Anderson, Biochemistry 27, 419 (1988); E. R. Chapman, K. Alexander, T. Vorherr, and E. Carafoli, ibid. 31, 12819 (1992); Y. H. Yao and T. C. Squier, ibid. 35, 6815 (1996); H. Y. Sun and T. C. Squier, J. Biol. Chem. 275, 1731 (2000).
14. M. Ikura, G. M. Clore, A. M. Groenborn, G. Zhu, C. B. Klee, and A. Bax, Science 256, 632 (1992); M. Zhang, T. Tanaka, and M. Ikura, Nat. Struct. Biol. 2, 758 (1995); M. Osawa, H. Tokumits, M. B. Swindells, H. Kurihara, M. Orita, T. Shibanuma, T. Furuya, and M. IKura, ibid. 6, 819 (1999); B. Elshorst, M. Henning, H. Forsterling, A. Diener, M. Maurer, P. Schulte, H. Schwalbe, C. Griesinger, J. Krebs, H. Schmid, T. Vorherr, and E. Carafoli, Biochemistry 38, 12320 (1999). E. W. Small and S. R. Anderson, Biochemistry 27, 419 (1988); E. R. Chapman, K. Alexander, T. Vorherr, and E. Carafoli, ibid. 31, 12819 (1992); Y. H. Yao and T. C. Squier, ibid. 35, 6815 (1996); H. Y. Sun and T. C. Squier, J. Biol. Chem. 275, 1731 (2000).
15. M. Ikura, G. M. Clore, A. M. Groenborn, G. Zhu, C. B. Klee, and A. Bax, Science 256, 632 (1992); M. Zhang, T. Tanaka, and M. Ikura, Nat. Struct. Biol. 2, 758 (1995); M. Osawa, H. Tokumits, M. B. Swindells, H. Kurihara, M. Orita, T. Shibanuma, T. Furuya, and M. IKura, ibid. 6, 819 (1999); B. Elshorst, M. Henning, H. Forsterling, A. Diener, M. Maurer, P. Schulte, H. Schwalbe, C. Griesinger, J. Krebs, H. Schmid, T. Vorherr, and E. Carafoli, Biochemistry 38, 12320 (1999). E. W. Small and S. R. Anderson, Biochemistry 27, 419 (1988); E. R. Chapman, K. Alexander, T. Vorherr, and E. Carafoli, ibid. 31, 12819 (1992); Y. H. Yao and T. C. Squier, ibid. 35, 6815 (1996); H. Y. Sun and T. C. Squier, J. Biol. Chem. 275, 1731 (2000).
16. M. Ikura, G. M. Clore, A. M. Groenborn, G. Zhu, C. B. Klee, and A. Bax, Science 256, 632 (1992); M. Zhang, T. Tanaka, and M. Ikura, Nat. Struct. Biol. 2, 758 (1995); M. Osawa, H. Tokumits, M. B. Swindells, H. Kurihara, M. Orita, T. Shibanuma, T. Furuya, and M. IKura, ibid. 6, 819 (1999); B. Elshorst, M. Henning, H. Forsterling, A. Diener, M. Maurer, P. Schulte, H. Schwalbe, C. Griesinger, J. Krebs, H. Schmid, T. Vorherr, and E. Carafoli, Biochemistry 38, 12320 (1999). E. W. Small and S. R. Anderson, Biochemistry 27, 419 (1988); E. R. Chapman, K. Alexander, T. Vorherr, and E. Carafoli, ibid. 31, 12819 (1992); Y. H. Yao and T. C. Squier, ibid. 35, 6815 (1996); H. Y. Sun and T. C. Squier, J. Biol. Chem. 275, 1731 (2000).
17. M. Ikura, G. M. Clore, A. M. Groenborn, G. Zhu, C. B. Klee, and A. Bax, Science 256, 632 (1992); M. Zhang, T. Tanaka, and M. Ikura, Nat. Struct. Biol. 2, 758 (1995); M. Osawa, H. Tokumits, M. B. Swindells, H. Kurihara, M. Orita, T. Shibanuma, T. Furuya, and M. IKura, ibid. 6, 819 (1999); B. Elshorst, M. Henning, H. Forsterling, A. Diener, M. Maurer, P. Schulte, H. Schwalbe, C. Griesinger, J. Krebs, H. Schmid, T. Vorherr, and E. Carafoli, Biochemistry 38, 12320 (1999). E. W. Small and S. R. Anderson, Biochemistry 27, 419 (1988); E. R. Chapman, K. Alexander, T. Vorherr, and E. Carafoli, ibid. 31, 12819 (1992); Y. H. Yao and T. C. Squier, ibid. 35, 6815 (1996); H. Y. Sun and T. C. Squier, J. Biol. Chem. 275, 1731 (2000).
18. M. Ikura, G. M. Clore, A. M. Groenborn, G. Zhu, C. B. Klee, and A. Bax, Science 256, 632 (1992); M. Zhang, T. Tanaka, and M. Ikura, Nat. Struct. Biol. 2, 758 (1995); M. Osawa, H. Tokumits, M. B. Swindells, H. Kurihara, M. Orita, T. Shibanuma, T. Furuya, and M. IKura, ibid. 6, 819 (1999); B. Elshorst, M. Henning, H. Forsterling, A. Diener, M. Maurer, P. Schulte, H. Schwalbe, C. Griesinger, J. Krebs, H. Schmid, T. Vorherr, and E. Carafoli, Biochemistry 38, 12320 (1999). E. W. Small and S. R. Anderson, Biochemistry 27, 419 (1988); E. R. Chapman, K. Alexander, T. Vorherr, and E. Carafoli, ibid. 31, 12819 (1992); Y. H. Yao and T. C. Squier, ibid. 35, 6815 (1996); H. Y. Sun and T. C. Squier, J. Biol. Chem. 275, 1731 (2000).
19. M. Ikura, G. M. Clore, A. M. Groenborn, G. Zhu, C. B. Klee, and A. Bax, Science 256, 632 (1992); M. Zhang, T. Tanaka, and M. Ikura, Nat. Struct. Biol. 2, 758 (1995); M. Osawa, H. Tokumits, M. B. Swindells, H. Kurihara, M. Orita, T. Shibanuma, T. Furuya, and M. IKura, ibid. 6, 819 (1999); B. Elshorst, M. Henning, H. Forsterling, A. Diener, M. Maurer, P. Schulte, H. Schwalbe, C. Griesinger, J. Krebs, H. Schmid, T. Vorherr, and E. Carafoli, Biochemistry 38, 12320 (1999). E. W. Small and S. R. Anderson, Biochemistry 27, 419 (1988); E. R. Chapman, K. Alexander, T. Vorherr, and E. Carafoli, ibid. 31, 12819 (1992); Y. H. Yao and T. C. Squier, ibid. 35, 6815 (1996); H. Y. Sun and T. C. Squier, J. Biol. Chem. 275, 1731 (2000).
20. M. Ikura, G. M. Clore, A. M. Groenborn, G. Zhu, C. B. Klee, and A. Bax, Science 256, 632 (1992); M. Zhang, T. Tanaka, and M. Ikura, Nat. Struct. Biol. 2, 758 (1995); M. Osawa, H. Tokumits, M. B. Swindells, H. Kurihara, M. Orita, T. Shibanuma, T. Furuya, and M. IKura, ibid. 6, 819 (1999); B. Elshorst, M. Henning, H. Forsterling, A. Diener, M. Maurer, P. Schulte, H. Schwalbe, C. Griesinger, J. Krebs, H. Schmid, T. Vorherr, and E. Carafoli, Biochemistry 38, 12320 (1999). E. W. Small and S. R. Anderson, Biochemistry 27, 419 (1988); E. R. Chapman, K. Alexander, T. Vorherr, and E. Carafoli, ibid. 31, 12819 (1992); Y. H. Yao and T. C. Squier, ibid. 35, 6815 (1996); H. Y. Sun and T. C. Squier, J. Biol. Chem. 275, 1731 (2000).
21. S. Brasselet, E. J. G. Peterman, A. Miyawaki, and W. E. Moerner, J. Phys. Chem. B 104, 3676 (2000); K. D. Osborn, M. K. Singh, R. J. B. Urbauer, and C. K. Johnson, ChemPhysChem 4, 1005 (2003).
22. S. Brasselet, E. J. G. Peterman, A. Miyawaki, and W. E. Moerner, J. Phys. Chem. B 104, 3676 (2000); K. D. Osborn, M. K. Singh, R. J. B. Urbauer, and C. K. Johnson, ChemPhysChem 4, 1005 (2003).
23. S. A. Griffin, S. R. Adams, and R. Y. Tsien, Science 281, 269 (1998); S. R. Adams, R. E. Campbell, L. A. Gross, B. R. Martin, G. K. Walkup, Y. Yao, J. Llopis, and R. Y. Tsien, J. Am. Chem. Soc. 124, 6063 (2002).
24. S. A. Griffin, S. R. Adams, and R. Y. Tsien, Science 281, 269 (1998); S. R. Adams, R. E. Campbell, L. A. Gross, B. R. Martin, G. K. Walkup, Y. Yao, J. Llopis, and R. Y. Tsien, J. Am. Chem. Soc. 124, 6063 (2002).
25. M. Bohmer, F. Pampaloni, M. Wahl, H. J. Rahn, R. Erdmann, and J. Enderlein, Rev. Sci. Instrum. 72, 4145 (2001).