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中科院研究團隊在基于納米孔技術(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) 點擊量：8107
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(zhì)測序技術(shù)上取得重大進展，成功實現(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(zhì)測序技術(shù)上取得重大進展，成功實現(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(nèi)蛋白質(zhì)組成及其活動規(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)的高級結(jié)構(gòu)。
在蛋白質(zhì)組學研究中，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、準確性，或者通量和價格上都有一定的局限性。隨著蛋白質(zhì)自學的不斷發(fā)展，尋找一種高效、經(jīng)濟并且能實現(xiàn)蛋白質(zhì)從頭測序的技術(shù)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(shù)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(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(qū)分。
為了進一步實現(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(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隊在這一領(lǐng)域攻關(guān)。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(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，可通過進一步的優(yōu)化，將其推廣到更復雜的蛋白質(zhì)序列測定中，從而在蛋白質(zhì)組學研究中取得更深入的成果。
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