纳米孔核酸测序技术取得巨大成功后,纳米孔被视作蛋白质分析的理想平台,但蛋白质测序仍存在诸多技术瓶颈,尚未能真正应用于蛋白质组学研究。
南京大学化学化工学院黄硕教授课题组构建镍固定化耻垢分枝杆菌孔蛋白 A 纳米孔(MspA-NTA-Ni),可实现多种蛋白质组分析物识别,涵盖氨基酸、最长 39 个氨基酸的多肽。
在统一检测条件下,实验采集得到 20 种天然蛋白氨基酸、4 种翻译后修饰氨基酸、32 条天然多肽、6 条修饰多肽、11 条生物活性肽、2 条肿瘤新抗原肽对应的特征孔道阻断电信号。基于机器学习算法对各类分析物进行分类识别,数据集验证准确率最高可达 97.4%。
该 MspA-NTA-Ni 纳米孔可实现多肽直接识别,也可先经酶解再开展多肽谱图分析。作为概念验证实验:采用外肽酶与内肽酶对标准参考多肽进行水解,生成一系列重叠多肽片段;结合纳米孔检测与机器学习预测,可解析片段组成与部分氨基酸序列,最终重构完整原始多肽序列。
这套酶解分析方案对序列突变、缺失、翻译后修饰等序列变化高度敏感,在靶向多肽精准表征领域具备应用潜力。