Molecular Calipers for Highly Precise and Accurate Measurements of Single-Protein Mechanics
Notice bibliographique
Résumé
Single-molecule atomic force spectroscopy (AFM) has evolved into a powerful technique toward elucidating conformational changes in proteins when exposed to applied force. AFM technologies that are currently available allow for precise measurements of proteins length changes during conformational transitions. However, because of systematic errors in piezo calibration as well as errors originating from fitting experimental data using a worm-like chain model of polymer elasticity, high-precision measurements of length changes do not necessarily translate into highly accurate measurements of length changes, resulting in uncertainty in obtaining structural information about protein conformational changes. Actually achieving highly precise and accurate force spectroscopy measurements remains a challenge. Here, we report a protein caliper method that eliminates systematic errors that occur during single-protein force spectroscopy measurements, and thus achieves highly precise and accurate length change measurements in protein mechanics studies. To do this, a series of loop elongation variants of the small protein GB1, which differ by 2, 5, 10, 15, and 24 amino acid residues, were engineered. Differential measurements of amino acid residue length obtained from different AFM setups result in a precise measure of the length of a single amino acid residue, which varies within different AFM setups because of systematic error between individual AFM piezoelectric calibrations. The measured length of a single amino acid residue from a given AFM setup is then used as a caliper for the given setup to eliminate systematic error, leading to highly accurate and precise measurements of the number of amino acid residues that are involved in a conformation change of a polypeptide chain. We further developed a more precise, robust, and model-free method to determine the apparent size of single amino acid residues and conformational changes of proteins. This method improves the accuracy of single protein force spectroscopy measurements, providing an accurate means of measuring force-induced protein conformational changes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».