我国学者在单分子精准测量与合成方面取得进展
2025/06/01
图 (a)单分子化学修饰反应路径的实时原位测量;(b) 异聚体蛋白质纳米孔道的结构表征;
(c) 多肽对映异构体及非对应异构体的单分子识别
在国家自然科学基金项目(批准号:22334006、22090054、22033004)等资助下,南京大学化学化工学院应佚伦教授团队提出纳米孔道单分子电化学“Synthesis by Sensing”(边合成边测量)新策略,精准可控地制备成异聚体蛋白质孔道。利用这种非对称的纳米孔道实现了单个多肽对映异构体及非对映异构体的精准识别。研究成果以“立体和区域结构明确的异聚体纳米孔道合成及单分子传感 (Single-Molecule Sensing inside Stereo- and Regio-Defined Hetero-Nanopores)”为题,于2024年8月20日发表在《自然•纳米技术》(Nature Nanotechnology)期刊上,论文链接:https://www.nature.com/articles/s41565-024-01721-2。
设计制备高时空分辨的蛋白质纳米孔道对实现生物大分子单分子分析与测序至关重要。为提高现有蛋白质纳米孔道传感器的空间分辨能力,关键策略是构建区域可控的异聚体蛋白质孔道,使其异源亚基特定排列,从而实现高灵敏立体识别。然而设计制备化学计量比、区域选择性和立体构象可控的异聚体纳米孔道是该领域亟待突破的瓶颈。
针对这一挑战,上述团队提出了“边合成边测量”的异聚体蛋白质纳米孔道制备新策略,突破了传统的“蛋白质异源单体混合后再组装”构建思路。通过运用高时间分辨的纳米孔道电化学单分子测量技术,他们在同源单体组成的蛋白质反应型纳米孔道内,实时跟踪了每一个修饰基团的共价反应进程,原位监测了异聚体蛋白质纳米孔道的合成过程,并成功识别出具有相同修饰基团数量的位置异构体。结合外电场智能调控技术,操控了每一步共价修饰反应进程,在单分子水平上精准合成了化学计量比、区域及亚基立体构象可控的异聚体蛋白质纳米孔道。研究人员进一步利用纳米孔道单分子化学反应测量技术获得的反应路径信息,指导并实现了异聚体蛋白质纳米孔道的规模化制备,首次获得纳米孔道单分子反应产物的冷冻电镜直接证据,解析了孔道内部异源亚基的高分辨结构。通过纳米孔道单分子电化学测量和全原子分子动力学模拟,研究人员证明了该异聚体蛋白质纳米孔道内可形成横向非对称亲疏水立体识别域,在单分子水平上精准识别与定量测量系列多肽的对映异构体和非对应异构体,识别精度大于95%。
文章来源国家自然科学基金委员会,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
-
2026年6月优质国际学术会议推荐 7
-
2026年第17届机械与航空航天工程 193
-
2026年先进航空航天技术与卫星应用 324
-
2026资源、化学化工与应用材料国际 1808
-
2026年图像处理与数字创意设计国际 1632
-
2026年机械工程,新能源与电气技术 6095
-
2026年材料科学、低碳技术与动力工 1819
-
2026年艺术、文化产业与数字媒体国 04-29
-
2026年智慧教育、教育研究与文化交 04-29
-
2026年数字社会、公共管理与经济学 04-29
-
2026 政务服务、数字治理与智慧城 04-28
-
2026 制冷技术、暖通设备与环境调 04-28
-
2026 轻工材料、绿色制造与循环利 04-28
-
2026 多语言智能、翻译技术与国际 04-28
-
2026 生物育种、生态种植与现代农 04-28
-
中国科协发布2025年《重要学术12
-
2026年新锐分区(原中科院期刊2595
-
2025年两院院士增选有效候选人4402
-
2025最新JCR分区及影响因子12342
-
好学术:科研网址导航|学术头条分5673
-
2025年国际期刊预警名单发布!5837
-
2025年中科院期刊分区表重磅发20812
-
吉林大学校长张希:学术会议中的提6954
-
二维超导迈斯纳效应探测研究获进展04-29
-
研究发现笼目超导体中多重范霍夫奇04-29
-
二氧化碳加氢制高碳烯烃与航煤馏分04-29
-
靶向特定蛋白互作界面抑制乙肝病毒04-29
-
研究揭示内源信使调控膜损伤与细胞04-29
-
科学家绘制大脑星形胶质细胞转录因04-29
-
上海交大Bio-X研究院石毅与合04-29
-
哈尔滨工业大学 23329

-
QS 24278

-
杭州晓星贸易有限公司 21261

-
北京新线国际展览有限公司 24405

-
中金国研 2311

-
上海亚化工程咨询有限公司 2294

-
武汉金钥匙会务服务有限公司 21461

-
南昌大学 21515

-
全国高管委细胞应用管理专业委员会 2239

-
天津大学 21335

-
人大办公厅老干部处 18322

-
沈阳博思教育咨询有限公司 23356

-
北京申雅国际会展有限公司 24360

-
中国电子商会信息工程测试专委会 3505

-
东北大学秦皇岛分校 18513

-
点时文化传媒(北京)有限公司 2214

-
北京科技大学 8457

-
VEAEW 8516

-
中南财经政法大学 23374

-
运动心理学分会 18428





















373







































