Nature子刊：吴海臣/刘蕾团队首次实现基于纳米孔的短肽序列测定

中国科学院化学研究所吴海臣研究员、中国科学院高能物理研究所刘蕾副研究员（博士生张云和尹雅琨为第一作者）等在 Nature Methods 期刊发表了题为：Peptide sequencing based on host–guest interaction-assisted nanopore sensing 的研究论文。

该研究发现，N端为苯丙氨酸的多肽，在与胍环分子结合后，纳米孔对其特定位点的氨基酸具有超高的分辨率，可对20种氨基酸进行有效区分，结合羧肽酶和偶联反应，第一次实现了基于纳米孔技术的短肽序列测定。

吴海臣研究组发现，N端为苯丙氨酸的多肽与胍环分子结合后，增加了多肽穿孔的阻滞时间，使α-溶血素纳米孔对其N端第3位点具有超高的分辨率，可对20种氨基酸进行有效区分。通过对比发现，其超高的分辨率并非源于氨基酸的体积排阻，而与氨基酸的极性有直接关系。

接下来研究人员进一步将20种氨基酸通过偶联反应分别连接到N端为苯丙氨酸、C端为8个天冬氨酸的多肽探针上进行区分实验，虽然偶联后α-溶血素纳米孔对20种氨基酸的分辨率略有下降，但利用不同的突变蛋白纳米孔依然对全部20种氨基酸实现了有效的区分。

基于纳米孔技术的多肽测序新方法

实现蛋白质测序最关键的步骤是获得氨基酸的序列信息。研究团队利用羧肽酶A和羧肽酶B将肽段中的氨基酸逐一水解，并将游离的氨基酸通过偶联反应连接到多肽探针上，最后通过纳米孔单通道的电流信号确定每个氨基酸的种类，利用其信号丰度确定序列位置，从而成功实现了基于纳米孔技术的多肽序列测定。