长期以来，直接读取蛋白质的一级结构存在许多困难。科学家通常会根据基因序列和氨基酸密码子表来“破译”蛋白质的氨基酸序列。由于转录后修饰和翻译后修饰等生命活动的存在，氨基酸序列破译结果并非完全正确，甚至与真实序列有很大差异。近期，荷兰科学家开发出高精度纳米孔蛋白测序法，该技术能够读取蛋白质信息内容，直接对蛋白质的氨基酸序列进行测序。研究成果发表在《Science》期刊，标题为“Multiple rereads of single proteins at single–amino acid resolution using nanopores”。
研究人员开发出基于纳米孔技术的单分子肽“阅读器”。在Hel308 DNA解旋酶的作用下，将DNA-肽偶联物拉过MspA纳米孔，此时纳米孔会在离子流中产生独特的阶梯状电流信号。通过配套的识别软件，可以准确识别电流信号，并对电流中值进行分析，从而回溯确认序列的信息。进一步研究显示，在构建的不同的DNA-肽结合体中，即使是单一氨基酸替换，也可以被该系统识别出来；该系统识别氨基酸变体的平均准确率达到87%；通过控制解旋酶对同一分子进行多次独立重读，能明显减少随机错误，大大提高蛋白质序列读取的准确度，当对单个肽链进行超过30次的重读后，错误率低于10-6。
该研究实现了首次在单氨基酸的水平上对蛋白序列进行纳米孔测序，为开发单分子蛋白质指纹图谱和分析技术奠定了基础。
论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl4381
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