FRAP (Biologie)

FRAP: Messung von Molekülbewegungen

FRAP steht für „fluorescence recovery after photobleaching“ und ist eine Methode aus Mikrobiologie und Biophysik. Sie dient dazu, Diffusionsgeschwindigkeiten und Bindekinetik in Zellen sowie in dünnen Flüssigkeitsfilmen zu messen. Damit kann zum Beispiel die Fluidität, also die Beweglichkeit der Bestandteile, von Biomembranen nachgewiesen werden.

Ablauf und Auswertung

Die zu untersuchenden Moleküle werden zunächst mit Fluoreszenzmarkern versehen, etwa Oberflächenproteine von Zellen mit fluoreszenz-markierten Antikörpern. Die Probe wird in einem Fluoreszenzmikroskop beobachtet und die Fluoreszenzintensität an einer bestimmten Stelle gemessen.

Anschließend zerstört ein kurzer Laserpuls die Fluoreszenz genau an diesem Ort. Dieser Vorgang heißt Photobleichung: Die fluoreszierenden Moleküle gehen irreversibel in einen nicht-fluoreszierenden Zustand über. Dadurch entsteht ein „schwarzer Fleck“.

Aus der Umgebung diffundieren nach und nach Moleküle in diesen Bereich. Dabei gelangen auch weiterhin fluoreszierende Moleküle an die gebleichte Stelle, sodass die Fluoreszenzintensität wieder zunimmt. Aus ihrem Verlauf über die Zeit lassen sich die Diffusionszeit beziehungsweise die Diffusionskonstante bestimmen. Je später die ursprüngliche Intensität wieder erreicht wird, desto langsamer diffundiert die fluoreszierende Komponente.