生物学家通过将蛋白质拉过纳米孔对其进行测序

华盛顿大学的一个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方法，该方法涉及将蛋白质拉过脂质膜中的纳米孔。他们的论文发表在《自然》杂志上

先前的研究表明，虽然人类基因组有大约2万个基因，但有超过100万个相关的蛋白质结构，即蛋白质形式，允许个体之间存在巨大的多样性。虽然基因组已经测序，但由于其三维性质，蛋白质形式还没有测序

在这项新研究中，研究小组发现了一种进行这种测序的方法——通过将蛋白质拉过纳米孔，并使用电场测量其结构变化

这项研究建立在许多其他团队之前的工作之上，例如牛津纳米孔创始人之一Hagan Bayley去年领导的一项工作。该团队发现，纳米孔可用于选择液体中的特定离子。在这项新的研究中，研究小组发现，某些脂质中的纳米孔可以用作蛋白质测序的工具

该过程涉及首先通过在尾部添加带负电荷的序列来展开所研究的蛋白质，然后使用电流拉动它，使其伸展到全长。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”，可以防止蛋白质被拉过纳米孔太快——塞子还可以在蛋白质被拉过时进一步拉直

当蛋白质被缓慢地拉过纳米孔时，电荷刚好通过塞子，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这样做可以完成测序

研究小组指出，在将其提供给其他人之前，该过程需要进一步改进——例如，电场有时会失去控制。他们还希望解决添加尾部的需要，使该过程更容易访问 More information: Keisuke Motone et al, Multi-pass, single-molecule nanopore reading of long protein strands, Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07935-7

Journal information: Nature