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生物学家通过将蛋白质拉过纳米孔来对蛋白质进行测序

开心的月饼 2024-09-27 14:37:49 生活常识

华盛顿大学的化学生物学家团队与牛津纳米孔技术公司的同事合作,开发了一种蛋白质测序过程,该过程涉及将蛋白质拉过脂质膜上的纳米孔。他们的论文发表在《自然》杂志上。

生物学家通过将蛋白质拉过纳米孔来对蛋白质进行测序

先前的研究表明,虽然人类基因组有大约 20,000 个基因,但有超过 100 万个相关蛋白质结构(称为蛋白质变体),这使得个体之间存在巨大差异。尽管基因组已经测序,但由于蛋白质变体具有三维特性,因此尚未测序。

在这项新研究中,研究小组找到了一种进行此类测序的方法——将蛋白质拉过纳米孔,并利用电场测量其结构变化。

这项研究建立在其他团队先前的研究基础之上,例如去年由牛津纳米孔公司创始人之一哈根·贝利 (Hagan Bayley) 领导的一项研究。该团队发现纳米孔可用于选择液体中的特定离子。在这项新研究中,该团队发现某些脂质中的纳米孔可用作蛋白质测序的工具。

该过程首先包括展开所研究的蛋白质,方法是在其尾部添加带负电荷的序列,然后使用电流拉动它,使其伸展至全长。然后,蛋白质被拉过脂质通道中天然存在的纳米孔。

研究人员还添加了一个“塞子”,防止蛋白质过快地被拉过纳米孔——塞子还可以在蛋白质被拉过时进一步将其拉直。

当蛋白质被缓慢地拉过纳米孔时,电荷会通过塞子穿过蛋白质。通过测量振幅的变化,研究人员能够确定蛋白质通过时的序列。从蛋白质的一端到另一端进行测量可以实现完整的测序。

研究团队指出,在将这一过程向其他人开放之前,还需要进一步完善——例如,电场有时会失去控制。他们还希望解决添加尾巴的问题,使这一过程更容易实现。


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