Нанопористый материал для обнаружения молекул разработали в Токио

Искусственные нанопоры, с помощью которых можно обнаруживать отдельные молекулы, разработали в Токийском университете сельского хозяйства и технологий (TUAT), 22 ноября сообщает журнал Nature Nanotechnology.

Биологические нанопоры, как правило, представляют собой каналы, образованные порообразующими белками. Они могут обнаруживать определенные молекулы, но такие естественные каналы трудно идентифицировать, что ограничивает их применение при секвенировании ДНК, обнаружении малых молекул и многом другом.

«Зондирование нанопор — это мощный инструмент для безметочного обнаружения одиночных молекул. Это первый раз, когда ДНК и полипептиды были обнаружены с помощью искусственно созданных нанопор», — сказал автор-корреспондент Рюдзи Кавано, профессор Токийского университета сельского хозяйства и технологий (TUAT).

Специально для этой цели ученые разработали пептид, получивший название SV28. По форме он напоминает шпильку и его положение можно точно контролировать, прикладывая напряжение. Из него можно собрать двумерный материал, имеющий нанопоры размером от 1,7 до 6,3 нанометра, что подходит для обнаружения молекул ДНК.

Небольшая модификация SV28 привела к тому, что пептид приобрел возможность изгибаться и скручиваться определенным образом. Полученный пептид выстраивался в регулярную структуру, имеющую равномерно распределенные поры размером 1,7 нанометра каждая. Такая мембрана дала возможность исследователям обнаруживать одну полипептидную цепь или половину белка.

Это достижение может быть использовано для облегчения понимания взаимосвязи между структурой и функцией белка. На следующих этапах команда планирует разработать различные пептиды и белки для создания различных типов нанопор, которые помогут секвенировать пептиды, работать как молекулярные роботы и многое другое.