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中科院研究团队在基于纳米孔技术蛋白质测序研究取得新成果
2023年12月07日 11:21:57
来源：化工仪器网 点击量：8258
近日，中科院化学所活体分析化学实验室吴海臣课题组和合作者在纳米孔蛋白质测序技术上取得重大进展，成功实现了基于纳米孔技术的多肽序列测定。
【化工仪器网 项目成果】近日，中科院化学所活体分析化学实验室吴海臣课题组和合作者在纳米孔蛋白质测序技术上取得重大进展，成功实现了基于纳米孔技术的多肽序列测定。相关研究成果发表在Nature Methods期刊上。
蛋白质组学是基因组学之后生命科学研究的重要工具，在整体水平研究细胞、组织或整个生命体内蛋白质组成及其活动规律。蛋白质都是由大约20种不同的氨基酸组成的长肽链，氨基酸的种类和排列可以决定蛋白质的高级结构。
在蛋白质组学研究中，蛋白质测序技术是关键，通过确定蛋白质的氨基酸序列，可以帮助研究者了解蛋白质的结构、功能和相互作用。目前蛋白质测序的主流方法包括Edman降解法和质谱法，但是这两种方法无论在测序长度、检测灵敏度、准确性，或者通量和价格上都有一定的局限性。随着蛋白质自学的不断发展，寻找一种高效、经济并且能实现蛋白质从头测序的技术的需求越来越迫切。
化学所活体分析化学实验室吴海臣课题组长期以来从事基于纳米孔技术的多肽测序方面的研究，并与近几年取得了系列研究进展。最近吴海臣课题组与合作者再次取得重大突破。研究人员发现N端为苯丙氨酸的多肽与胍环分子结合后，增加了多肽穿孔的阻滞时间，使a-溶血素纳米孔对其N端第3位点具有极高的分辨率，可对20种氨基酸进行有效区分。
为了进一步实现真正的多肽测序，研究人员利用羧肽酶A和羧肽酶B将肽段中的氨基酸逐一水解，并将游离的氨基酸通过偶联反应连接到多肽探针上，最后通过纳米孔单通道的电流信号确定每个氨基酸的种类，利用其信号丰度确定序列位置，从而成功实现了基于纳米孔技术的多肽序列测定。
纳米孔蛋白质测序技术是目前蛋白质测序技术的研究前沿，国内外都有不同的研究团队在这一领域攻关。今年5月，浙江大学化学系冯建东团队也曾提出基于固体纳米孔的氨基酸识别方法。而化学所的这项研究为纳米孔技术在蛋白质测序领域的发展提供了新的思路和方法，可通过进一步的优化，将其推广到更复杂的蛋白质序列测定中，从而在蛋白质组学研究中取得更深入的成果。
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