耿佳、逯光文研究員團(tuán)隊(duì)在Nature Communications報(bào)導(dǎo)新型納米孔傳感系統(tǒng)
近日，我院實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)科和生物治療國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室耿佳研究員、生物治療國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室逯光文研究員與西安交通大學(xué)理學(xué)院張磊教授聯(lián)合上海交通大學(xué)、河南大學(xué)等單位在國際期刊《自然·通訊》（Nature Communications，IF：11.878）上發(fā)表題為Active DNA unwinding and transport by a membrane-adapted helicase nanopore的研究論文。報(bào)道了一種全新類型的蛋白質(zhì)納米孔道，展示出跨膜解旋和轉(zhuǎn)運(yùn)雙鏈核酸、及跨細(xì)胞膜投遞和傳感的應(yīng)用潛力。
生物治療國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士研究生孫柯、趙長健、曾小峻、陳悅嘉和姜鑫為該論文的共同第一作者，耿佳研究員、逯光文研究員與張磊教授為通訊作者，四川大學(xué)華西醫(yī)院為第一作者單位。
現(xiàn)代精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)、基因組學(xué)和分子診斷對(duì)基因測序技術(shù)提出了新型、快速、便捷的需求。第三代測序技術(shù)的代表納米孔單分子測序具有長度長、免擴(kuò)增、低成本和實(shí)時(shí)讀取等獨(dú)特優(yōu)勢。然而，當(dāng)前我國納米孔測序技術(shù)研究仍處于起步階段，創(chuàng)新、高效、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的納米孔傳感器仍亟待開發(fā)。
研究合作團(tuán)隊(duì)利用單分子檢測技術(shù)、生物物理學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)方法，從功能和需求進(jìn)行源頭創(chuàng)新設(shè)計(jì)，構(gòu)建了基于牛乳頭瘤病毒解旋酶E1的全新類型蛋白質(zhì)納米孔。該解旋納米孔為內(nèi)徑1.3納米左右的蛋白質(zhì)六聚體，通過將其融合于磷脂雙層膜形成解旋納米孔-平面磷脂膜復(fù)合體，實(shí)時(shí)檢測了單鏈DNA的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，并在保持其解旋活性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了雙鏈核酸解旋步驟的單分子水平實(shí)時(shí)觀測。該研究進(jìn)一步將解旋納米孔作為細(xì)胞探針與單個(gè)活細(xì)胞的細(xì)胞膜進(jìn)行融合，構(gòu)建了外源性仿生通道，實(shí)現(xiàn)了跨細(xì)胞膜物質(zhì)投遞與提取的實(shí)時(shí)記錄，也為腫瘤成像和藥物投遞提供了新的方法。
該項(xiàng)研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“納米科技”重點(diǎn)專項(xiàng)等的支持，成果實(shí)現(xiàn)了我國納米孔技術(shù)關(guān)鍵領(lǐng)域的原始創(chuàng)新，為發(fā)展新型納米孔測序系統(tǒng)、細(xì)胞傳感和分子診療技術(shù)提供了有力工具。
原文鏈接：http://doi.org/10.1038/s41467-019-13047-y
作者：劉超男編輯：史杰蔚 周亮來源：實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)科
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