⑵、研究蛋白质的折叠
蛋白质折叠是一个非常繁杂的过程,因为它涉及到大量的途径来将无数去折叠构象连接成为唯一的天然构象。在用实验方法来探索各个途径所占比例的漫长过程中,FRET已经能够测量自由状态的单分子蛋白折叠的表面自由能特征,这些数据在分子集合是难以得到的。
受体/配体相互作用。Benjamin Schuler15等将一个绿色供体染料和一个红色受体染料连接在冷休克蛋白(CspTm)(来源于超嗜温细菌Thermotoga maritime)的氨基和羧基端的半胱氨酸残基上。选择该蛋白是因为它的高度稳定性,能够承受结构方面的干扰以及它的在分子集合实验中的热力学和动力学行为的简单性。如果一个折叠好的CspTm被激光照射,被激发的供体染料将能量快速传递给受体染料,因为它们的间隔仅仅1纳米,大部分光子由受体发出。当加入化学变性剂后蛋白去折叠,导致供体和受体的平均距离变大,能量转移变小,被受体发射的光子减少。为了使结果量化,由两种不同长度的标记相同染料的多聚脯氨酸螺旋作为控制系统,在供体和受体之间构成了固定的间隔,使染料之间的距离不因变性而变化,其他的参数和实验组的参数一样变化。通过相关参数的比较处理,得到去折叠的多肽重新形成构象的时间限度和折叠自由能障的高度限制,结果与简单的统计模型一致。如图2所示:

图2:示意图:用荧光供体(Alexa488)和荧光受体(Alexa594)标记的蛋白和多聚脯氨酸螺旋a:折叠的CspTm ,含66个氨基酸残基(蛋白资料来自Protein Data Bank) b:去折叠的CspTm c: (Pro)6; d: (Pro)20蓝色的激发光激发绿色供体染料,后者把能量转移给红色的受体染料。在每种模式中,FRET的效率E和距离R的函数关系用兰色的曲线表示,供体和受体染料的距离的分配概率P用红色曲线表示。
⑶、免疫测定
免疫分子之间的相互作用和各种免疫现象可结合FRET加以研究,如利用抗原与抗体、补体与抗体、CD分子之间的特异结合可发挥FRET的优势,目前FRET在免疫方面的应用已有很多。Morrison LE22等用长寿命供体和短寿命受体、脉冲激光以及电子门控检测器将受体射线中来源于能量转移的部分和来源于吸收激发光的部分分开。理论方程表明提高与激发脉冲相关的积分延搁能大大加强来源于能量转移的部分。人免疫球蛋白IgG Fab'的抗体被标记上pyrenebutyrate而IgG Fab'被藻红素(B-phycoerythrin)标记,在氮激光的激发下,溶液中产生了从pyrenebutyrate到B-phycoerythrin 的FRET,受体荧光检测用0和20纳秒两种积分延搁,在三个系列的免疫测定中,当用20纳秒积分时测量时,受体荧光中来源于能量转移的部分和来源于吸收激发光的部分的比率增加了9-15倍,实验数据和理论预测基本一致。

