指尖“質譜”：納米孔技術打造便攜肽段質譜儀

        質譜儀對蛋白質研究來說可謂是*，但是它們通常體積龐大，價格昂貴，局限于專門的實驗室。當下，生物醫學領域的下一個革命直指蛋白質組學——對不同細胞類型中表達的蛋白質進行大規模分析。盡管你的身體里每一個細胞似乎都攜帶相同的DNA，但不同細胞類型的蛋白質表達差異很大。此外，蛋白質生產出來后會被修飾，添加其他東西影響其功能發揮。
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  質量  

　　納米孔技術是一種可以提供分析單個分子的方法。之前的研究，荷蘭格羅寧根大學化學生物學副教授Giovanni Maglia實驗室表明生物納米孔可以用來測量代謝物和識別蛋白質和肽。這些孔是結合在一個膜內的大蛋白結構，分子進入或通過小孔時，會引起穿過小孔的電流發生變化。Maglia解釋說，測量肽質量的主要障礙是它們通過小生物孔的速度太快，以至于無法讀取。

　　制造更小的孔是一項挑戰。“孔是由許多單體組成的，因此我們初修改了這些單體之間的相互作用，但這沒起作用。將單體與構成膜的大量脂類混合，反而形成的小孔比例更高，這讓Maglia團隊有了修改膜之間相互作用的思路。”

?  有史以來小的孔  

　　然后，Maglia團隊制造出了漏斗狀的孔，在其狹窄的一端只有0.84納米，這是有史以來小的生物孔。“下一個挑戰是確保肽能通過孔，無論其化學成分如何，”Maglia解釋說。“這些孔帶有負電荷，這是它們正常工作所必需的。”

?  分辨率  

　　不同尺寸的納米孔的測量表明電流與肽通過的體積成線性關系。這些肽段的長度從4到22個氨基酸不等。氨基酸丙氨酸和谷氨酸之間的差異可以在這個系統中檢出，這意味著納米孔質譜儀的分辨率大約是40道爾頓。“傳統質譜儀的分辨率要好得多，但是我們能把它的分辨率提高到這種程度，它就已經能在蛋白質組學研究中起作用了，”Maglia說。“我們還有很多方法能繼續改進，比如用人工氨基酸設計納米孔，在溶液中使用不同離子，改變溫度等方法來降低噪音干擾。”

　　納米孔系統有幾個*的賣點：測量單分子，商業已經開始推廣，而且價格相對便宜；便攜，好處不言而喻；可拓展，允許設備使用不同的孔，您可以同時測量不同大小的肽甚至肽修飾。所有的一切都說明，多用途、便攜、廉價的多肽質譜儀是可行的，越來越多實驗室能夠負擔得起進行非常重要的蛋白質組學研究的經費。

來源：分析測試百科網