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賦能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新！第四屆半導(dǎo)體超精密分析技術(shù)及應(yīng)用線上研討會(huì)報(bào)名開啟
2025年3月19日14：00,，化工儀器網(wǎng)舉辦“第四屆[詳細(xì)]
南大團(tuán)隊(duì)突破：精準(zhǔn)制備異聚體納米孔道,，實(shí)現(xiàn)單分子高效識(shí)別
2024年09月06日 15:57:15
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：宋池 點(diǎn)擊量：9147
南京大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新“邊合成邊測(cè)量”策略，成功制備出精準(zhǔn)可控的異聚體蛋白質(zhì)納米孔道,，實(shí)現(xiàn)單分子水平上對(duì)多肽異構(gòu)體的高效識(shí)別,，為生物大分子分析提供新工具。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院應(yīng)佚倫教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的支持下,，提出了一種創(chuàng)新的納米孔道單分子電化學(xué)“Synthesis by Sensing”(邊合成邊測(cè)量)策略,，成功制備出具有高時(shí)空分辨能力的異聚體蛋白質(zhì)孔道。這一突破性成果不僅提高了生物大分子單分子分析與測(cè)序的精度,，也為蛋白質(zhì)納米孔道傳感器的空間分辨能力帶來了顯著提升,。
該團(tuán)隊(duì)的研究重點(diǎn)在于設(shè)計(jì)和制備具有區(qū)域可控性的異聚體蛋白質(zhì)孔道,，以實(shí)現(xiàn)高靈敏的立體識(shí)別。這一領(lǐng)域的研究長(zhǎng)期面臨化學(xué)計(jì)量比,、區(qū)域選擇性和立體構(gòu)象可控性的挑戰(zhàn),。為了克服這些難題，應(yīng)佚倫教授團(tuán)隊(duì)提出了一種新的制備策略,，即在蛋白質(zhì)反應(yīng)型納米孔道內(nèi),，通過高時(shí)間分辨的納米孔道電化學(xué)單分子測(cè)量技術(shù)，實(shí)時(shí)跟蹤修飾基團(tuán)的共價(jià)反應(yīng)進(jìn)程,，原位監(jiān)測(cè)異聚體蛋白質(zhì)納米孔道的合成過程,。
通過結(jié)合外電場(chǎng)智能調(diào)控技術(shù)，研究人員在單分子水平上精準(zhǔn)合成了化學(xué)計(jì)量比,、區(qū)域及亞基立體構(gòu)象可控的異聚體蛋白質(zhì)納米孔道,。這一過程中，研究人員利用納米孔道單分子化學(xué)反應(yīng)測(cè)量技術(shù)獲得的反應(yīng)路徑信息,，指導(dǎo)并實(shí)現(xiàn)了異聚體蛋白質(zhì)納米孔道的規(guī)?；苽洹４送?，他們還首次獲得了納米孔道單分子反應(yīng)產(chǎn)物的冷凍電鏡直接證據(jù),，并解析了孔道內(nèi)部異源亞基的高分辨結(jié)構(gòu)。
最為引人注目的是,，研究人員通過納米孔道單分子電化學(xué)測(cè)量和全原子分子動(dòng)力學(xué)模擬,，證明了該異聚體蛋白質(zhì)納米孔道內(nèi)可形成橫向非對(duì)稱親疏水立體識(shí)別域。這一特性使得孔道能夠在單分子水平上精準(zhǔn)識(shí)別與定量測(cè)量系列多肽的對(duì)映異構(gòu)體和非對(duì)應(yīng)異構(gòu)體,，識(shí)別精度高達(dá)95%以上,。
這項(xiàng)研究成果以“立體和區(qū)域結(jié)構(gòu)明確的異聚體納米孔道合成及單分子傳感 (Single-Molecule Sensing inside Stereo- and Regio-Defined Hetero-Nanopores)”為題，于2024年8月20日在國(guó)際知名期刊《自然•納米技術(shù)》(Nature Nanotechnology)上發(fā)表,。這一發(fā)現(xiàn)不僅為納米孔道技術(shù)在生物傳感領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新的可能性,，也為未來相關(guān)領(lǐng)域的研究開辟了新的道路。
南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院的這一研究成果,，是納米科學(xué)領(lǐng)域的又一里程碑,，展現(xiàn)了中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在國(guó)際科研舞臺(tái)上的創(chuàng)新能力和影響力。隨著這一技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用,，預(yù)計(jì)將為生物醫(yī)學(xué)診斷,、藥物篩選和分子生物學(xué)研究等領(lǐng)域帶來革命性的變革。
素材來源：國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)
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