Nature子刊:亚道尔顿分辨率的二硫化钼纳米孔实现单氨基酸分辨

时间:2023年6月1日
来源:国家自然科学基金委员会

编辑推荐:

研究成果以“亚道尔顿分辨率的二硫化钼纳米孔实现单氨基酸分辨 (MoS2 nanopore identifies single amino acids with sub-1 Dalton resolution)”为题,于2023年5月20日发表于《自然·通讯》(Nature Communications)

广告
   X   


 


 

图 利用二硫化钼纳米孔分辨不同天然氨基酸分子

  在国家自然科学基金项目(批准号:21974123)等资助下,浙江大学冯建东研究员团队发展了基于纳米孔的氨基酸识别方法,他们所构建的直径为1纳米左右的人工纳米孔可进行单个氨基酸分子的精准识别。研究成果以“亚道尔顿分辨率的二硫化钼纳米孔实现单氨基酸分辨 (MoS2 nanopore identifies single amino acids with sub-1 Dalton resolution)”为题,于2023年5月20日发表于《自然·通讯》(Nature Communications)。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-023-38627-x。

  蛋白质是重要的生物大分子,但由于缺乏普适、高效的测序技术,人们对它的了解还极其有限,这制约了人类对于生命世界的进一步理解。当前蛋白质测序的主流方法是质谱技术,但是在检测速度、读取长度和灵敏度方面还存在很大不足,其效力远不及基因组学和转录组学。利用纳米孔进行蛋白测序要解决的挑战之一是灵敏度:天然氨基酸的异质性极强,测量的灵敏度要精准地区分不同氨基酸。

  针对上述挑战,该团队在一张三层原子厚度的二硫化钼(MoS2)薄膜上,构建了直径在亚纳米到1.6纳米之间的纳米孔,具有单个氨基酸敏感性。通过对纳米孔的极限结构的设计,将纳米孔测量分辨率推进到0.94道尔顿,实现了对单个氨基酸分子的直接分辨,可在同一纳米孔内区分16种不同类型的氨基酸(图)。在蛋白质结构中,不同的化学修饰的变化也会产生丰富的“变异”,而这些“变异”与人类疾病息息相关。研究团队进一步利用纳米孔对氨基酸的磷酸化进行了高精度识别。该研究为纳米孔单分子蛋白质测序提供了物理解析的可行性基础。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有