研究人员为直接测序单个蛋白质奠定了基础

细胞内部的大部分工作是由充当酶，转运蛋白，通道，马达，支柱和信号传导装置的蛋白质完成的。蛋白质是基因编码序列中各种氨基酸的三维折叠链。尽管科学家已经成功地从单条DNA链中获得序列信息，但是生物分析中的另一个主要挑战是直接从单个蛋白质中确定氨基酸序列。现在，来自法国塞尔吉·蓬图瓦兹大学，弗莱堡大学和美国伊利诺伊大学的一组研究人员首次能够区分短肽(即蛋白质片段)中的各个氨基酸，使用一个纳米大小的细孔。因此，科学家为单个蛋白质的直接测序奠定了基础。他们最近在本期杂志上发表了他们的研究结果自然生物技术。

因为以前的技术(例如质谱法)不够灵敏，例如无法准确确定蛋白质单个细胞的组成，成孔蛋白气溶素被掺入到人造细胞膜中，电极被用来使离子流通过毛孔，美国医学医学院生理学研究所的Jan C. Behrends博士解释说。弗莱堡大学。几年前，弗赖堡大学和塞吉尔大学的研究人员已经表明，由于分子进入孔隙而引起的对这种电流的阻断，使得能够非常敏感地测量其大小。在此基础上，研究小组能够证明所谓的溶血素孔隙的灵敏度如此之高，以至于可以将仅在单个氨基酸上不同的短蛋白(即肽)区分开来。

使用弗莱堡大学开发的一种特别高分辨率的电生理测量方法，该团队甚至能够以90%以上的可靠性区分亮氨酸和异亮氨酸氨基酸。这两个氨基酸具有相同的组成，因此具有质量，并且仅在分子基团的空间排列上不同。借助于气溶素孔对这种所谓的结构异构体的区分证明，电流信号并不像先前所假定的那样完全取决于分子质量，从而表明该新技术在原理上优于质谱。美国的研究人员在模拟中表明，这种高分辨率是基于孔隙内的一种分子陷阱。该捕集器将肽固定化的时间约为百分之一秒，这使精确的测量成为可能。这使得最近发表的研究能够使用纳米孔电流信号可靠地区分参与蛋白质构建的20种氨基酸中的11种，而无需进行其他化学修饰。

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