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科學家提示用納米孔檢測蛋白

閱讀:324發(fā)布時間:2015-8-25

    基于納米孔的DNA測序是一次令人振奮的技術(shù)變革。不過就聚合物來說DNA是比較容易處理的,DNA的二級結(jié)構(gòu)和電荷相對比較一致,而且僅由四種堿基組成。相比之下,由二十種氨基酸組成的蛋白質(zhì)就復雜得多了,蛋白的電荷和疏水性相當多變,還存在大量的二級和三級結(jié)構(gòu)。盡管如此,納米孔技術(shù)仍將很快在蛋白研究領(lǐng)域大展拳腳。

    用氨基酸或DNA鏈拉動蛋白,可以使一些蛋白解折疊并穿過納米孔,但另一些蛋白需要更多的拉力。于是研究者在引導序列上添加了解折疊酶ClpX的識別位點。研究顯示,這個系統(tǒng)能夠以不依賴序列的方式將目標蛋白拉過納米孔。對于那些折疊非常緊密的蛋白,可能需要考慮使用變性劑。

    納米孔感應器可以檢測單個分子穿過納米孔時對離子電流的干擾,這個干擾水平取決于分子的序列和結(jié)構(gòu)特征。為了讓蛋白順利穿過納米孔,研究者們在一端添加了一串帶負電的氨基酸或者一段短DNA。在這個體系中,優(yōu)化添加引導序列的效率對于擴大檢測規(guī)模非常重要。

    對于納米孔基礎(chǔ)上的蛋白單分子測序來說,zui關(guān)鍵的是設計馬達一次拉動一個氨基酸穿過納米孔。就算不能將組成蛋白的氨基酸一一解析,納米孔技術(shù)也能通過識別結(jié)構(gòu)域等特征來鑒定蛋白,檢測蛋白所處的狀態(tài)或者評估蛋白之間的互作。我們希望,納米孔技術(shù)能夠早日成為單分子水平上的研究蛋白的成熟工具。









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