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Reliability and accuracy of single-molecule FRET studies for characterization of structural dynamics and distances in proteins
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(2023) Reliability and accuracy of single-molecule FRET studies for characterization of structural dynamics and distances in proteins. Nature Methods, 20 . pp. 523-535. doi:10.1038/s41592-023-01807-0 ISSN 1548-7091.
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Official URL: https://doi.org/10.1038/s41592-023-01807-0
Abstract
Single-molecule Förster-resonance energy transfer (smFRET) experiments allow the study of biomolecular structure and dynamics in vitro and in vivo. We performed an international blind study involving 19 laboratories to assess the uncertainty of FRET experiments for proteins with respect to the measured FRET efficiency histograms, determination of distances, and the detection and quantification of structural dynamics. Using two protein systems with distinct conformational changes and dynamics, we obtained an uncertainty of the FRET efficiency ≤0.06, corresponding to an interdye distance precision of ≤2 Å and accuracy of ≤5 Å. We further discuss the limits for detecting fluctuations in this distance range and how to identify dye perturbations. Our work demonstrates the ability of smFRET experiments to simultaneously measure distances and avoid the averaging of conformational dynamics for realistic protein systems, highlighting its importance in the expanding toolbox of integrative structural biology.
Item Type: | Journal Article | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Subjects: | Q Science > QD Chemistry Q Science > QH Natural history Q Science > QP Physiology |
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Divisions: | Faculty of Science, Engineering and Medicine > Medicine > Warwick Medical School > Biomedical Sciences Faculty of Science, Engineering and Medicine > Medicine > Warwick Medical School |
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SWORD Depositor: | Library Publications Router | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Library of Congress Subject Headings (LCSH): | Fluorescence microscopy, Molecular biology , Molecular structure , Proteins -- Structure , Biomolecules -- Structure , Proteins -- Analysis | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Nature Methods | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Nature Publishing Group | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 1548-7091 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Official Date: | April 2023 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dates: |
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Volume: | 20 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | pp. 523-535 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1038/s41592-023-01807-0 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Peer Reviewed | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publication Status: | Published | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Access rights to Published version: | Open Access (Creative Commons) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Date of first compliant deposit: | 10 July 2023 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Date of first compliant Open Access: | 12 July 2023 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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