Detection of Structural Dynamics by FRET: A Photon Distribution and Fluorescence Lifetime Analysis of Systems with Multiple States

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 114, Issue 23, 2010, Pages 7983-7995

  Kalinin, Stanislav ^a   Valeri, Alessandro ^a   Antonik, Matthew ^b   Felekyan, Suren ^a   Seidel, Claus A M ^a  

^a HEINRICH HEINE UNIVERSITY   (Germany)

^b UNIVERSITY OF KANSAS   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CONFORMATIONS; ENERGY TRANSFER; FLUORESCENCE SPECTROSCOPY; MAXIMUM LIKELIHOOD ESTIMATION; PHOTONS; SPECTROSCOPIC ANALYSIS; STRUCTURAL DYNAMICS; VISUAL COMMUNICATION;

ANALYSIS TOOLS; COMPLEMENTARY METHODS; CONFORMATIONAL DYNAMICS; CONFORMATIONAL EXCHANGE; CORRECTION PROCEDURE; DIFFUSION TIME; DYNAMIC RANGE; EXPERIMENTAL DATA; FLUORESCENCE CORRELATION SPECTROSCOPY; FLUORESCENCE DETECTION; FLUORESCENCE LIFETIMES; GLOBAL ANALYSIS; MAXIMUM LIKELIHOOD ESTIMATOR; MIXED STATE; MULTIPARAMETERS; ORDER OF MAGNITUDE; PHOTON DISTRIBUTIONS; RESONANCE ENERGY TRANSFER; SINGLE SPECIES; SINGLE-MOLECULE FLUORESCENCE SPECTROSCOPY; STATIC AND DYNAMIC; TIME-SCALES; VISUAL INSPECTION; WEIGHTED MEAN;

FLUORESCENCE;

EID: 77953415522     PISSN: 15206106     EISSN: 15205207     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp102156t     Document Type: Article

References (57)

1. Förster, T. Ann. Phys. 1948, 2, 55
2. Ha, T.; Enderle, T.; Ogletree, D. F.; Chemla, D. S.; Selvin, P. R.; Weiss, S. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996, 93, 6264
3. Weiss, S. Science 1999, 283, 1676
4. Roy, R.; Hohng, S.; Ha, T. Nat. Methods 2008, 5, 507
5. Nettels, D.; Gopich, I. V.; Hoffmann, A.; Schuler, B. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2007, 104, 2655
6. Chung, H. S.; Louis, J. M.; Eaton, W. A. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 11837
7. Antonik, M.; Felekyan, S.; Gaiduk, A.; Seidel, C. A. M. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 6970
8. Nir, E.; Michalet, X.; Hamadani, K. M.; Laurence, T. A.; Neuhauser, D.; Kovchegov, Y.; Weiss, S. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 22103
9. Haas, E. ChemPhysChem 2005, 6, 858
10. Kask, P.; Palo, K.; Ullmann, D.; Gall, K. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999, 96, 13756
11. Chen, Y.; Müller, J. D.; So, P. T. C.; Gratton, E. Biophys. J. 1999, 77, 553
12. Felekyan, S.; Kühnemuth, R.; Kudryavtsev, V.; Sandhagen, C.; Becker, W.; Seidel, C. A. M. Rev. Sci. Instrum. 2005, 76 083104
13. Neubauer, H.; Gaiko, N.; Berger, S.; Schaffer, J.; Eggeling, C.; Tuma, J.; Verdier, L.; Seidel, C. A. M.; Griesinger, C.; Volkmer, A. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 12746
14. Kalinin, S.; Felekyan, S.; Valeri, A.; Seidel, C. A. M. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 8361
15. Gansen, A.; Valeri, A.; Hauger, F.; Felekyan, S.; Kalinin, S.; Tóth, K.; Langowski, J.; Seidel, C. A. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2009, 106, 15308
16. Palo, K.; Mets, U.; Loorits, V.; Kask, P. Biophys. J. 2006, 90, 2179
17. Gopich, I. V.; Szabo, A. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 5058
18. Gopich, I. V.; Szabo, A. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 12925
19. Elson, E. L.; Magde, D. Biopolymers 1974, 13, 1
20. Palmer, A. G., III; Thompson, N. L. Biophys. J. 1987, 51, 339
21. Nettels, D.; Hoffmann, A.; Schuler, B. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 6137
22. Torres, T.; Levitus, M. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 7392
23. Lakowicz, J. R. Principles of Fluorescence Spectroscopy, 3rd ed.; Springer: New York, 2006.
24. Berezhkovskii, A. M.; Szabo, A.; Weiss, G. H. J. Chem. Phys. 1999, 110, 9145
25. Gopich, I.; Szabo, A. J. Chem. Phys. 2005, 014707
26. Kalinin, S.; Felekyan, S.; Antonik, M.; Seidel, C. A. M. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 10253
27. Enderlein, J.; Robbins, D. L.; Ambrose, W. P.; Goodwin, P. M.; Keller, R. A. Bioimaging 1997, 5, 88
28. Laurence, T. A.; Kapanidis, A. N.; Kong, X. X.; Chemla, D. S.; Weiss, S. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 3051
29. Dix, J. A.; Hom, E. F. Y.; Verkman, A. S. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 1896
30. Felekyan, S.; Kalinin, S.; Valeri, A.; Seidel, C., A. M. Proc. SPIE, Int. Soc. Opt. Eng. 2009, 7183, 71830D
31. Rigler, R.; Mets, 951 > U.; Widengren, J.; Kask, P. Eur. Biophys. J. 1993, 22, 169
32. Magde, D.; Elson, E. L.; Webb, W. W. Biopolymers 1974, 13, 29
33. Eggeling, C.; Fries, J. R.; Brand, L.; Günther, R.; Seidel, C. A. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 1556
34. Fries, J. R.; Brand, L.; Eggeling, C.; Köllner, M.; Seidel, C. A. M. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 6601
35. Margittai, M.; Widengren, J.; Schweinberger, E.; Schröder, G. F.; Felekyan, S.; Haustein, E.; König, M.; Fasshauer, D.; Grubmüller, H.; Jahn, R.; Seidel, C. A. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 15516
36. Rothwell, P. J.; Berger, S.; Kensch, O.; Felekyan, S.; Antonik, M.; Wöhrl, B. M.; Restle, T.; Goody, R. S.; Seidel, C. A. M. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2003, 100, 1655
37. Tellinghuisen, J.; Goodwin, P. M.; Ambrose, W. P.; Martin, J. C.; Keller, R. A. Anal. Chem. 1994, 66, 64
38. Zander, C.; Sauer, M.; Drexhage, K. H.; Ko, D. S.; Schulz, A.; Wolfrum, J.; Brand, L.; Eggeling, C.; Seidel, C. A. M. Appl. Phys. B: Laser Opt. 1996, 63, 517
39. Maus, M.; Cotlet, M.; Hofkens, J.; Gensch, T.; De Schryver, F. C.; Schaffer, J.; Seidel, C. A. M. Anal. Chem. 2001, 73, 2078
40. Haas, E.; Wilchek, M.; Katchalski-Katzir, E.; Steinberg, I. Z. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1975, 72, 1807
41. Vámosi, G.; Gohlke, C.; Clegg, R. M. Biophys. J. 1996, 71, 972
42. Norman, D. G.; Grainger, R. J.; Uhrin, D.; Lilley, D. M. J. Biochemistry 2000, 39, 6317
43. Iqbal, A.; Arslan, S.; Okumus, B.; Wilson, T. J.; Giraud, G.; Norman, D. G.; Ha, T.; Lilley, D. M. J. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 11176
44. Sanborn, M. E.; Connolly, B. K.; Gurunathan, K.; Levitus, M. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 11064
45. Ranjit, S.; Gurunathan, K.; Levitus, M. J. Phys. Chem. B 2009, 113, 7861
46. Widengren, J.; Schweinberger, E.; Berger, S.; Seidel, C. A. M. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 6851
47. Dolghih, E.; Roitberg, A. E.; Krause, J. L. J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 2007, 190, 321
48. Woźniak, A. K.; Schröder, G.; Grubmüller, H.; Seidel, C. A. M.; Oesterhelt, F. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008, 105, 18337
49. Sindbert, S.; Kalinin, S.; Wozniak, A. K.; Felekyan, S.; Kühnemuth, R.; Kienzler, A.; Clima, L.; Bannwarth, W.; Nguyen, D. T.; Appel, B.; Müller, S.; Seidel, C. A. M. J. Am. Chem. Soc., submitted for publication.
50. Jahn, R.; Lang, T.; Sudhof, T. C. Cell 2003, 112, 519
51. Misura, K. M. S.; Scheller, R. H.; Weis, W. I. Nature 2000, 404, 355
52. Gopich, I. V. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 6214
53. Felekyan, S.; Kalinin, S.; Valeri, A.; Seidel, C. A. M. To be submitted for publication, 2010.
54. Kask, P.; Palo, K.; Fay, N.; Brand, L.; Mets, Ü.; Ullmann, D.; Jungmann, J.; Pschorr, J.; Gall, K. Biophys. J. 2000, 78, 1703
55. Koppel, D. E. Phys. Rev. A 1974, 10, 1938
56. Eggeling, C.; Berger, S.; Brand, L.; Fries, J. R.; Schaffer, J.; Volkmer, A.; Seidel, C. A. M. J. Biotechnol. 2001, 86, 163
57. Aragón, S. R.; Pecora, R. J. Chem. Phys. 1976, 64, 1791