基于納米孔的DNA測(cè)序是一次令人振奮的技術(shù)變革。不過(guò)就聚合物來(lái)說(shuō)DNA是比較容易處理的，DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)和電荷相對(duì)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(fù)雜得多了，蛋白的電荷和疏水性相當(dāng)多變，還存在大量的二級(jí)和三級(jí)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。
納米孔感應(yīng)器可以檢測(cè)單個(gè)分子穿過(guò)納米孔時(shí)對(duì)離子電流的干擾，這個(gè)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(guò)納米孔，研究者們?cè)谝欢颂砑恿艘淮畮ж?fù)電的氨基酸或者一段短DNA。在這個(gè)體系中，優(yōu)化添加引導(dǎo)序列的效率對(duì)于擴(kuò)大檢測(cè)規(guī)模非常重要。 用氨基酸或DNA鏈拉動(dòng)蛋白，可以使一些蛋白解折疊并穿過(guò)納米孔，但另一些蛋白需要更多的拉力。于是研究者在引導(dǎo)序列上添加了解折疊酶ClpX的識(shí)別位點(diǎn)。研究顯示，這個(gè)系統(tǒng)能夠以不依賴序列的方式將目標(biāo)蛋白拉過(guò)納米孔。對(duì)于那些折疊非常緊密的蛋白，可能需要考慮使用變性劑。
目前人們已經(jīng)開(kāi)始利用納米孔來(lái)檢測(cè)蛋白的狀態(tài)和特性。在硫氧還原蛋白上區(qū)分了位點(diǎn)特異性的磷酸化狀態(tài)。此外，設(shè)計(jì)更大的納米孔將允許折疊蛋白或結(jié)構(gòu)域進(jìn)入，以便分析蛋白與其它蛋白、藥物或底物的相互作用。
對(duì)于納米孔基礎(chǔ)上的蛋白單分子測(cè)序來(lái)說(shuō)，zui關(guān)鍵的是設(shè)計(jì)馬達(dá)一次拉動(dòng)一個(gè)氨基酸穿過(guò)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(guò)識(shí)別結(jié)構(gòu)域等特征來(lái)鑒定蛋白，檢測(cè)蛋白所處的狀態(tài)或者評(píng)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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