近日，中國科學院上海藥物研究所研究員高召兵、研究員文留青、副研究員夏冰清、研究員程曦等組成的聯合交叉攻關團隊，設計并構建了一種新型的工程化生物納米孔，首次實現鏈長達到十糖的復雜聚糖電信號解析，并達到了單糖分辨率，并實現復雜聚糖分子異構體的區分。相關研究發表于《美國化學學會雜志》，并被選為封面文章。
實現高效的糖結構鑒定和序列解析是開展糖類物質活性與功能研究的基礎，也是推動糖科學快速發展的關鍵環節之一。前期工作中，聯合攻關團隊利用基因工程改造后的生物納米孔描繪了糖官能團的電信號指紋圖譜，將納米孔在糖領域的研究從“糖檢測”正式推進至“糖測序”階段。
為進一步優化突變納米孔α-溶血素（M113R）的檢測靈敏度以及檢測窗口，攻關團隊對M113R進行新一輪的基因工程改造，在保留一級傳感位點M113R的基礎上，對多個二級位點進行了丙氨酸突變，篩選獲得一種工程化納米孔α-溶血素（M113R/T115A）。研究發現，M113R/T115A納米孔對糖分子結構具備單糖分辨率，納米孔對于寡糖的實際讀長首次達到10。研究團隊利用該納米孔檢測了具有不同糖苷鍵的寡糖異構體，實現了不同鏈長異構體的區分，并闡明了納米孔高靈敏度鑒定復雜聚糖微小差異的分子機制。
相關論文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.4c02081
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