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中科院研究團(tuán)隊(duì)在基于納米孔技術(shù)蛋白質(zhì)測序研究取得新成果
2023年12月07日 11:21:57
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：8179
近日，中科院化學(xué)所活體分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室吳海臣課題組和合作者在納米孔蛋白質(zhì)測序技術(shù)上取得重大進(jìn)展，成功實(shí)現(xiàn)了基于納米孔技術(shù)的多肽序列測定。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】近日，中科院化學(xué)所活體分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室吳海臣課題組和合作者在納米孔蛋白質(zhì)測序技術(shù)上取得重大進(jìn)展，成功實(shí)現(xiàn)了基于納米孔技術(shù)的多肽序列測定。相關(guān)研究成果發(fā)表在Nature Methods期刊上。
蛋白質(zhì)組學(xué)是基因組學(xué)之后生命科學(xué)研究的重要工具，在整體水平研究細(xì)胞、組織或整個(gè)生命體內(nèi)蛋白質(zhì)組成及其活動(dòng)規(guī)律。蛋白質(zhì)都是由大約20種不同的氨基酸組成的長肽鏈，氨基酸的種類和排列可以決定蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)。
在蛋白質(zhì)組學(xué)研究中，蛋白質(zhì)測序技術(shù)是關(guān)鍵，通過確定蛋白質(zhì)的氨基酸序列，可以幫助研究者了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能和相互作用。目前蛋白質(zhì)測序的主流方法包括Edman降解法和質(zhì)譜法，但是這兩種方法無論在測序長度、檢測靈敏度、準(zhǔn)確性，或者通量和價(jià)格上都有一定的局限性。隨著蛋白質(zhì)自學(xué)的不斷發(fā)展，尋找一種高效、經(jīng)濟(jì)并且能實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)從頭測序的技術(shù)的需求越來越迫切。
化學(xué)所活體分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室吳海臣課題組長期以來從事基于納米孔技術(shù)的多肽測序方面的研究，并與近幾年取得了系列研究進(jìn)展。最近吳海臣課題組與合作者再次取得重大突破。研究人員發(fā)現(xiàn)N端為苯丙氨酸的多肽與胍環(huán)分子結(jié)合后，增加了多肽穿孔的阻滯時(shí)間，使a-溶血素納米孔對其N端第3位點(diǎn)具有極高的分辨率，可對20種氨基酸進(jìn)行有效區(qū)分。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)真正的多肽測序，研究人員利用羧肽酶A和羧肽酶B將肽段中的氨基酸逐一水解，并將游離的氨基酸通過偶聯(lián)反應(yīng)連接到多肽探針上，最后通過納米孔單通道的電流信號(hào)確定每個(gè)氨基酸的種類，利用其信號(hào)豐度確定序列位置，從而成功實(shí)現(xiàn)了基于納米孔技術(shù)的多肽序列測定。
納米孔蛋白質(zhì)測序技術(shù)是目前蛋白質(zhì)測序技術(shù)的研究前沿，國內(nèi)外都有不同的研究團(tuán)隊(duì)在這一領(lǐng)域攻關(guān)。今年5月，浙江大學(xué)化學(xué)系馮建東團(tuán)隊(duì)也曾提出基于固體納米孔的氨基酸識(shí)別方法。而化學(xué)所的這項(xiàng)研究為納米孔技術(shù)在蛋白質(zhì)測序領(lǐng)域的發(fā)展提供了新的思路和方法，可通過進(jìn)一步的優(yōu)化，將其推廣到更復(fù)雜的蛋白質(zhì)序列測定中，從而在蛋白質(zhì)組學(xué)研究中取得更深入的成果。
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