中科院研究團隊在基于納米孔技術蛋白質測序研究取得新成果
【化工儀器網 項目成果】近日，中科院化學所活體分析化學實驗室吳海臣課題組和合作者在納米孔蛋白質測序技術上取得重大進展，成功實現了基于納米孔技術的多肽序列測定。相關研究成果發表在Nature Methods期刊上。
蛋白質組學是基因組學之后生命科學研究的重要工具，在整體水平研究細胞、組織或整個生命體內蛋白質組成及其活動規律。蛋白質都是由大約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的高級結構。
在蛋白質組學研究中，蛋白質測序技術是關鍵，通過確定蛋白質的氨基酸序列，可以幫助研究者了解蛋白質的結構、功能和相互作用。目前蛋白質測序的主流方法包括Edman降解法和質譜法，但是這兩種方法無論在測序長度、檢測靈敏度、準確性，或者通量和價格上都有一定的局限性。隨著蛋白質自學的不斷發展，尋找一種高效、經濟并且能實現蛋白質從頭測序的技術的需求越來越迫切。
化學所活體分析化學實驗室吳海臣課題組長期以來從事基于納米孔技術的多肽測序方面的研究，并與近幾年取得了系列研究進展。最近吳海臣課題組與合作者再次取得重大突破。研究人員發現N端為苯丙氨酸的多肽與胍環分子結合后，增加了多肽穿孔的阻滯時間，使a-溶血素納米孔對其N端第3位點具有極高的分辨率，可對20種氨基酸進行有效區分。
為了進一步實現真正的多肽測序，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反應連接到多肽探針上，最后通過納米孔單通道的電流信號確定每個氨基酸的種類，利用其信號豐度確定序列位置，從而成功實現了基于納米孔技術的多肽序列測定。
納米孔蛋白質測序技術是目前蛋白質測序技術的研究前沿，國內外都有不同的研究團隊在這一領域攻關。今年5月，浙江大學化學系馮建東團隊也曾提出基于固體納米孔的氨基酸識別方法。而化學所的這項研究為納米孔技術在蛋白質測序領域的發展提供了新的思路和方法，可通過進一步的優化，將其推廣到更復雜的蛋白質序列測定中，從而在蛋白質組學研究中取得更深入的成果。
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