由于产生位置异构体的不可控性和纯化区域限定产物的困难性,构建用于单分子传感的异聚体成孔蛋白仍极具挑战性。为了克服这些制备障碍,南京大学应佚伦提出了一种原位策略,其涉及对七聚体成孔蛋白进行单分子化学修饰,以构建亚基化学计量比为3:4的立体和区域特异性异聚体纳米孔(异纳米孔)。
本文要点:
1) K238C气溶素同质纳米孔中固有的空间位阻指导了马来酰亚胺衍生物的立体和区域选择性修饰。该方法利用实时离子电流记录来促进控制电压操作,以进行化学计量修饰和基于位置的侧异构体去除。
2) 单分子实验和全原子分子动力学模拟表明,异质纳米孔具有不对称的立体和区域限定的残基结构。作者通过质谱和单粒子低温电子显微镜对制备的异质纳米孔进行了表征。在概念验证的单分子传感实验中,异质纳米孔对混合物中具有单氨基酸结构和手性差异的四种肽立体异构体的无标记鉴别显示出95%的准确率。总之,定制的异质纳米孔可以促进单分子传感。
Wei Liu et.al Single-molecule sensing inside stereo- and regio-defined hetero-nanopores Nature Nanotechnology 2024
DOI: 10.1038/s41565-024-01721-2
https://doi.org/10.1038/s41565-024-01721-2