用纳米孔检测蛋白质获重要突破

对通过纳米孔的DNA进行测序，可提供长的读长，单分子的读数，并且能够避免昂贵的荧光标记和费时的扩增步骤。那么，纳米孔方法能为蛋白质研究做什么呢？宾夕法尼亚大学的一个研究小组新开发了一种方法，于九月二十二日发表在国际纳米科学技术领域权威刊物《ACS Nano》。

　　

生物通报道：对通过纳米孔的DNA进行测序，可提供长的读长，单分子的读数，并且能够避免昂贵的荧光标记和费时的扩增步骤。那么，纳米孔方法能为蛋白质研究做什么呢？

虽然肉眼看不见，但是这种最新的分子生物学技术是强大的。纳米孔的直径约4纳米，是一层人造膜上产生的一个纳米孔，使研究人员能够收集一系列测量，对通过这些可渗透的开口的分子进行结构分析。延伸阅读：纳米孔技术带来基因调控新见解。

纳米孔以前用于DNA测序或识别与DNA结合的转录因子，通过检测在每个碱基周围流动的水溶液的水流变化，揭示穿过这个孔的遗传物质的秘密。现在，随着已确立起来的DNA分析，宾夕法尼亚大学的一个研究小组将目光投向了蛋白质。他们新开发了一种方法，于九月二十二日发表在国际纳米科学技术领域权威刊物《ACS Nano》。

本文共同作者Jeffery Saven指出：“我们的方法超过了目前电子学的限制。”

研究小组所面临的一个挑战是，纳米孔的开口小于许多蛋白质分子的直径，他们采用固态纳米孔的稳定性，修改开口，以容纳较大的蛋白质。Saven说：“纳米孔设备的制备和蛋白质易位的测量，确实是具有挑战性的。”

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一旦他们最终制备了合适的纳米孔，该研究小组就检测了蛋白质GCN4-p1，因为这个蛋白质以二聚体和单体的形式出现。纳米孔可成功地区分单体——通常有一个非持久性的结构，和二聚体——由螺旋线圈构成。

有了纳米孔，研究人员可以在蛋白质更倾向于自然运转的环境中，观察到没有发生改变的蛋白质。这种方法也不需要大量的蛋白质。鉴于这些优点，纳米孔对于表征和确认蛋白质的大小很有价值。纳米孔技术最终可能应用于疾病的诊断，也应用于个别病人的样本，因为很多疾病与蛋白质的折叠和结合有关。

（生物通：王英）

生物通推荐原文：
Niedzwicki D.J., Lanci C.J., Shemer G., Cheng P.S., Saven J.G., Drndic M. “Observing Changes in the Structure and Oligomerization State of a Helical Protein Dimer Using Solid-State Nanopores.” ACS Nano. 11 August 2015. DOI: 10.1021/acsnano.5b02714