科学家们一直在竞相创造一种能使蛋白质测序变得简单的技术。格罗宁根大学的化学生物学教授Giovanni Maglia现在已经找到了这个谜中缺失的一块:一种通过纳米孔运输蛋白质的方法,这种方法可以在一个简单的手持设备上对蛋白质进行测序。
DNA测序是利来·国际APP理解生命的一场革命,蛋白质测序是下一个圣杯。Maglia解释说:“DNA基本上是静态的。利来·国际APP细胞中的过程是由蛋白质执行的:它们完成了实际的工作。通过了解蛋白质,利来·国际APP将进一步了解利来·国际APP的身体是如何工作的。”
把蛋白质拉过洞的问题
目前市场上有一些手持设备可以对DNA进行测序。这些装置使用纳米孔技术:一条DNA链被拉过膜上的一个小孔(纳米孔),当它们穿过时,DNA链上的组成部分序列就可以被“读取”。
在将同样的纳米孔技术应用于蛋白质方面已经取得了一些进展,但还不可能像DNA链一样通过纳米孔运输长蛋白质。“这就像煮熟的意大利面,”玛格利亚解释道。“这些长链想要被打乱,它们不想被推过这个小洞。”
单链DNA也有点像煮熟的意大利面,但它可以被电场拉过,因为DNA本身是带电的。但是蛋白质的电荷较弱,可以携带正电荷或负电荷。“蛋白质和DNA是不同的,”玛格利亚解释说,“所以这项技术需要进行调整。”
随波逐流
为了通过纳米孔运输蛋白质,Maglia使用了一种带电粒子(离子)溶液,这种溶液可以在电场的作用下通过纳米孔。当这种情况发生时,它们会拖动蛋白质。Maglia解释说:“利来·国际APP不知道水流是否足够强大。此外,这些离子想要双向移动,但通过在纳米孔上附着大量电荷,利来·国际APP能够使其定向。”
Maglia设计了一个没有蛋白质的最强流动系统。在与罗马大学的研究人员的合作中,进行了计算机模拟,揭示了这种流动对蛋白质的力与电场对DNA的力相当。然后,Maglia在一种困难的蛋白质上进行了试验:一种带有许多负电荷的蛋白质,这种蛋白质会使它想要朝着与水流相反的方向移动。但即便如此,水流也足以将蛋白质拉过纳米孔。Maglia:“在此之前,利来·国际APP只分析了易粘连的蛋白质。但利来·国际APP给了自己最难的一种蛋白质作为测试。这招奏效了!“
Maglia说:“这证明了蛋白质测序不再有根本的限制。”Maglia的新公司名为Portal Biotech,他打算将他实验室的纳米孔技术提供给实验室和医生等用户。有了这项最新的研究成果,利来·国际APP找到了实现蛋白质测序所需的缺失部分。”
利来·国际APP为什么要给蛋白质排序?
DNA就像利来·国际APP身体的蓝图,而蛋白质就像实际建造的工人。以DNA(指令)为基础,形成了一系列蛋白质,在利来·国际APP的身体中执行各种功能。仅举几个例子,蛋白质负责:
蛋白质也可能有害。一些例子是来自蛇或蜘蛛的毒液,或一些病原体(如病毒)。
利来·国际APP对人类基因组(利来·国际APP的DNA)了解很多。通过研究利来·国际APP体内的蛋白质,科学家们希望能更深入地了解细胞是如何运作的,以及是什么导致了它们的故障。最终,这将有助于开发新的、更好的疾病治疗方法。
文章标题
Translocation of linearized full-length proteins through an engineered nanopore under opposing electrophoretic force
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