High-Throughput Human Histone Detection by an Engineered Actinoporin Nanopore.
蛋白纳米孔在蛋白识别和肽测序中前景广阔，但相比核酸，蛋白分子性质更复杂，限制了其在生物传感器中的广泛应用。本文基于珊瑚 Orbicella faveolata 的 α-螺旋 actinoporin 同源蛋白 Fav，构建了工程化 RN1-Fav 纳米孔，并将其稳定插入商用 MinION 设备的聚合物膜中，用于检测人组蛋白。对每次测量...
Control of subunit stoichiometry in single-chain MspA nanopores.
跨膜蛋白通道可实现单分子快速高灵敏检测。工程化耻垢分枝杆菌 MspA 纳米孔与马达酶结合已实现 DNA 纳米孔测序。MspA 为八聚体孔蛋白，因通道几何有利而电流水平高于其他孔蛋白，也是唯一有公开 DNA 测序记录的蛋白纳米孔。然而，DNA-马达-孔复合物的随机事件以及每个位置最多五个核苷酸对信号的贡献，导致碱基识别错误。若能在不同...
Insertion state of modular protein nanopores into a membrane.
过去十年，蛋白纳米孔发展迅速，但仍需开发能在膜外采样生物分子事件的、带有较大功能基团的纳米孔。本文设计、制备并分析了一类包含单体β-桶膜蛋白截短体的模块化蛋白纳米孔。通过不同长度的柔性肽连接子，将一个外源稳定折叠蛋白锚定在水相中。作者利用蛋白质工程和单分子电生理广泛考察了这些模块化蛋白纳米孔的成孔特性。研究发现，将外源蛋白连接至 N...
Quiet Outer Membrane Protein G (OmpG) Nanopore for Biosensing.
纳米孔技术因在小分子传感、蛋白质折叠测量以及低成本DNA/RNA测序中的独特能力而受到关注。大肠杆菌外膜蛋白G（OmpG）具有单多肽链结构，是替代其他蛋白纳米孔的优良候选，但其胞外环的柔性限制了传统生物传感应用。本研究在OmpG第6环内及附近删除多个残基，构建ΔL6-ΔD215突变体。核磁共振（NMR）结构分析表明，与野生型相比，新...
Global redesign of a native β-barrel scaffold.
膜蛋白设计中的长期挑战是在进行大范围修饰的同时保持其功能与折叠状态。本文以大肠杆菌外膜蛋白FhuA为模型，对其天然22链β桶支架进行全局工程改造。删除160个残基的软木塞结构域以及L3、L4、L5、L10和L11五个大胞外环后，原本不导电的单体FhuA被转化为具有大电导的蛋白孔。作者进一步在β转角、β桶和胞外环中中和25个负电荷，证...
Orientation of the monomeric porin OmpG in planar lipid bilayers.
外膜蛋白G（OmpG）是大肠杆菌来源的非选择性单体孔蛋白，因单体结构而适合作为随机传感元件。本文在平面脂质双分子层（PLB）中研究由去污剂稀释法插入的单个OmpG孔道，发现其电流-电压关系和电压依赖门控具有明显不对称性，并据此建立判断孔道取向的规则。作者在OmpG胞外环中引入两个半胱氨酸形成二硫键，DTT切割该二硫键会显著增加自发门...