单分子蛋白质测序可能会解锁蛋白质组的新领域。多种不同的技术不断涌现，并被公司商业化。一种方法基于纳米孔技术，这是一种行之有效的DNA测序方法，当DNA被拉过膜中的纳米孔时，它会被读取为单链。

然而，使蛋白质穿过纳米孔比DNA更具挑战性。“这就像煮熟的意大利面条，”格罗宁根大学化学生物学教授乔瓦尼·马利亚博士解释道。“这些长线想要被打乱，它们不想被推过这个小洞。”

现在，马格利亚和他的团队已经开发出一种方法来克服其中一些挑战。Maglia在推特上表示，他们“可以成功地设计出一种能够在纳米孔中传输聚合物的力，即使是在电荷作用下也是如此。”

这项工作发表在《自然生物技术》杂志上的论文中，“线性化全长蛋白质在相反电泳力下通过工程纳米孔的易位”。

由于带有电荷，单链DNA可以通过电场被拉过纳米孔。但蛋白质可以带正电或带负电。“蛋白质和DNA是不同的，”Maglia解释道，“因此技术需要进行调整。”

蛋白质测序纳米孔

格罗宁根大学的乔瓦尼·马格利亚(GiovanniMaglia)开发了一种通过纳米孔运输蛋白质的方法。该图像显示了蛋白质通过纳米孔的艺术印象。[乔瓦尼·马利亚]

为了通过纳米孔运输蛋白质，马利亚的团队使用了离子溶液，可以用电场将其拉过纳米孔。当这种情况发生时，它们会拖动蛋白质。“我们不知道水流是否足够强大。此外，这些离子想要双向移动，但通过在纳米孔本身上附加大量电荷，我们能够使其具有方向性，”Maglia指出。

研究人员设计了一种无需蛋白质即可实现最强流动的系统。计算机模拟表明，这种流动对蛋白质的作用力与电场对DNA的作用力相当。然后，他们在一种困难的蛋白质上进行了尝试：一种带有许多负电荷的蛋白质，可以使其向流动的相反方向移动。但即便如此，水流也足以将蛋白质拉过纳米孔。

更具体地说，他们写道，“在CytK纳米孔的内腔中引入间隔约1nm的电荷组会产生电渗流，从而诱导非结构化天然多肽在强电泳力的作用下进行单向运输。”

Maglia指出：“这证明蛋白质测序不再存在根本限制。”他的初创公司PortalBiotech打算将纳米孔技术商业化。“有了这项最新的研究结果，我们就找到了实现蛋白质测序所需的缺失部分。”

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