A Förster-féle rezonáns energiaátadás (rövidítve: FRET, az angol Förster resonance energy transfer után; szó szerint ’Förster-típusú rezonancia-energiatranszfer’) olyan mechanizmus, amely a kromoforok közötti energiaátvitelt írja le. Esetenként fluoreszcens rezonancia-energiatranszfernek, rezonáns energiatranszfernek (RET) vagy elektronikus energiatranszfernek (EET) is szokták nevezni.
Egy donor kromofor, a kezdeti gerjesztett elektronikus állapotában, energiát adhat át a fogadó/vevő (akceptor) kromofornak a nem sugárzó dipól-dipól csatoláson keresztül (a két kromofor tipikusan 10 nm távolságra van egymástól). Ezt a mechanizmust nevezik Förster-féle rezonáns energiaátadásnak Theodor Förster német fizikus után.Förster T., Zwischenmolekulare Energiewanderung und Fluoreszenz, Ann. Physik 1948, 437, 55.
Ha mindkettő kromofor fluoreszcens, akkor gyakran fluoreszcens rezonáns energiaátadásnak nevezik, habár az energia gyakorlatilag nem a fluoreszkálás (fluoreszcens jelenség) által történik.Joseph R. Lakowicz, "Principles of Fluorescence Spectroscopy", Plenum Publishing Corporation, 2nd edition (July 1, 1999), Elkerülendő a jelenség téves interpretálását, ez mindig egy nem sugárzó transzfer (még akkor is, amikor két fluoreszcens kromofor között történik), a „Förster-típusú rezonáns energiaátadás” megnevezés javasolt a „fluoreszcens rezonáns energiaátadás” helyett, annak ellenére, hogy a tudományos irodalomban előszeretettel használják ez utóbbit.
A FRET hasonló az NFC-hez (Near Field Communication: ’közelterű kommunikáció’), ahol a kölcsönhatás távolsága jóval kisebb, mint a kibocsátott fény hullámhossza.(Ilyen például az érintőképernyős kommunikáció, okostelefon, PC stb.). Ebben a közeltérben, a gerjesztett kromofor egy virtuális fotont emittál, melyet a vevő kromofor azonnal abszorbeál. A virtuális foton nem detektálható, ezért a FRET nemsugárzó mechanizmusként is ismert.
Kvantum-elektrodinamikai számításokban a nemsugárzó (FRET) és a sugárzó energiaátvitelt egy általános mechanizmus rövid, illetve hosszú távú aszimptotájaként határozzák meg.D. L. Andrews, "A unified theory of radiative and radiationless molecular energy transfer", Chem. Phys. 1989, 135, 195–201. ,D. L. Andrews and D. S. Bradshaw, "Virtual photons, dipole fields and energy transfer: A quantum electrodynamical approach", Eur. J. Phys. 2004, 25, 845–858.
A FRET kísérleti igazolása A FRET inverz hatodik kitevőjű távolságfüggését kísérletileg bizonyította Stryer és Haugland: egy oligoprolin-csavarban szeparálta a donor és a vevő kromofort. Haugland, Yguerabide and Stryer szintén demonstrálta kísérletileg a FRET jelenséget.
Alkalmazás A FRET egyik alkalmazási területe egy kísérleti módszer a foszgén kimutatására. Ebben a foszgén vagy inkább a trifoszgén egy biztonságos összekapcsoló-helyettesítőnek számít a fogadó/vevő és a donor kumarin közt. Egy tipikus FRET-emisszió 464 nm-en a foszgén jelenléte 0,00005 koncentrációban is kimutatható.
Egy másik felhasználása a protein belső szerkezeti változásának a detektálása (1-2 ångström).ahttp://dwb.unl.edu/Teacher/NSF/C08/C08Links/pps99.cryst.bbk.ac.uk/projects/gmocz/fret.htm
A FRET hatékony módszer az intra- és intermolekuláris távolságok (molekuláris konformációváltozások, molekuláris interakciók) vizsgálatában.
Irodalom
További információk http://www.cell.com/biophysj/retrieve/pii/S0006349501762650 http://www.quantum-chemistry-history.com/Sina_Dat/BOOKIstaLec/IstaLec1.htm. http://www.cell.com/molecular-cell/retrieve/pii/S1097276502004963 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959440X00001901 http://www.olympusmicro.com/primer/techniques/fluorescence/fret/fretintro.html http://www.calctool.org/CALC/chem/photochemistry/fret https://web.archive.org/web/20080918072755/http://dwb.unl.edu/Teacher/NSF/C08/C08Links/pps99.cryst.bbk.ac.uk/projects/gmocz/fret.htm https://web.archive.org/web/20160305085228/http://immunologia.elte.hu/oktatas/fluor-2.pdf
Jegyzetek
Kategória:Molekuláris biológia Kategória:Lumineszcencia