单蛋白在单氨基酸分辨率下使用纳米孔的多个重读单蛋白的重读

Henry Brinkerhoff,Albert S. W. Kang,Jingqian Liu,Aleksei Aksimentiev和Cees Dekker
科学374 1509-1513(2021)
doi:10.1021/acs.nanolett.1C04203Bibtex

强调

能够鉴定单蛋白的蛋白质组学工具对于细胞生物学研究和应用至关重要。在这里,我们演示了一种基于纳米孔的单分子肽读取器对单个肽内的单氨基酸取代敏感。DNA旋转酶HEL308将DNA肽结合物拉通过生物纳米孔MSPA。通过纳米孔读取离子电流信号,使单个读数中的单氨基酸取代有能力区分。分子动力学模拟显示这些信号是由尺寸排除和孔结合而导致的。我们还证明了“倒带”肽读取的能力,获得了同一分子的大量独立读数,在单个氨基酸变体鉴定中产生了<10-6的错误率。这些概念验证实验构成了开发单分子蛋白指纹和分析技术的有希望的基础。

抽象的

能够鉴定单蛋白的蛋白质组学工具对于细胞生物学研究和应用至关重要。在这里,我们演示了一种基于纳米孔的单分子肽读取器对单个肽内的单氨基酸取代敏感。DNA旋转酶HEL308将DNA肽结合物拉通过生物纳米孔MSPA。通过纳米孔读取离子电流信号,使单个读数中的单氨基酸取代有能力区分。分子动力学模拟显示这些信号是由尺寸排除和孔结合而导致的。我们还证明了“倒带”肽读取的能力,获得了同一分子的大量独立读数,产生了<10的错误率-6在单个氨基酸变体鉴定中。这些概念验证实验构成了开发单分子蛋白指纹和分析技术的有希望的基础。

混合D/E序列中的肽(E,Green; D,浅蓝色)被螺纹在截短的MSPA中。该系统是在200mV的电偏置下模拟的。没有显示水和离子。

用G取代的肽(E,绿色; D,浅蓝色; G,蓝色)被螺纹在截短的MSPA中。该系统是在200mV的电偏置下模拟的。没有显示水和离子。

用W取代的肽(E,绿色; d,浅蓝色; W,红色)被螺纹在截短的MSPA中。该系统是在200mV的电偏置下模拟的。没有显示水和离子。