Ученые Университета Гронингена были в состоянии определить много пептидов и белков, проходящих через воронкообразную нанопору. Они решили две основных проблемы, которые препятствовали попыткам проанализировать и упорядочить белки с нанопорами: получение полипептидов в пору и идентификацию различий в белках записями тока. ‘Нанопоры обычно несут обвинение, и аминокислоты, которые составляют полипептиды, также заряжены. Получение полипептида в поре и проходить через нанопоры является поэтому проблемой’, объясняет адъюнкт-профессор Химической Биологии Джованни Малья.
Отпечаток пальцаОн использовал электроосмотический поток, чтобы потянуть полипептиды в поры. Под прикладным потенциалом через нанопору, поток ионов и воды проходит через пору’. Если направлением тока иона можно управлять, поток жидкости, достаточно сильный, чтобы транспортировать полипептиды, может быть произведен. ‘Мы сделали это, настроив обвинения в стене поры.
Изменяя pH среды, было возможно точно настроить баланс между электроосмотическим потоком и силой электрического поля, которое было применено через пору’.Maglia проверил пять различных полипептидов в пределах от 1 – 25 kilodalton. ‘Мы использовали пептиды биомаркера, связанные с болезнью с различными обвинениями и формы, говорит он.
Полипептиды вошли в пору, и ток через пору создал ‘отпечаток пальца’ для каждого. Ему таким образом удалось отличить две версии 21 пептида аминокислоты endothelin, которые отличаются всего одной аминокислотой (триптофан или метионин).Упорядочивание
Получение хорошего чтения от нанопоры сложное. Мэглия использовал новый вид поры, которую он характеризовал и запатентовал. ‘Поры, используемые в прошлом, бочкообразные, что означает форму, и у размера поры есть фундаментальные ограничения. Но у нашей поры есть альфа винтовая форма трубы, и размер узкого конца, который является, где мы делаем наши измерения, означает, что это должно содержать всего одну аминокислоту, таким образом, это более легко настроено’.
В настоящее время полипептиды проходят через пору слишком быстро, чтобы определить отдельные аминокислоты. Это необходимо для белка, упорядочивающего в масштабе единственной молекулы. Это был бы ценный инструмент для исследования, объясняет Мэглия: ‘Белки могут быть химически изменены многими уникальными способами, и у нас есть очень мало информации о точном составе белков в нашем теле’.
Это может только быть замечено на уровне единственной молекулы.Maglia: ‘Молекулярная диагностика и открытие биомаркера должны извлечь выгоду особенно из характеристики единственной молекулы протеомов’. Это – главное преимущество, которые наноразмышляют, технология была уже разработана для упорядочивающей ДНК. Эта технология быстрая, дешевая и прочная: устройства упорядочивающего нанопоры используются в области, и каждого даже послали до Международной космической станции.
Используя подобную технику, чтобы определить белки потребовал бы незначительной адаптации, главным образом в порах. ‘В теории мы могли создать приложение завтра’.