蛋白質是細胞的主要功能因子。雖然已知蛋白形式的多樣性與生物學高度相關,但目前的蛋白質分析方法在區分蛋白形式方面用途有限。特別是質譜方法通常只能提供翻譯后修飾位點的模糊信息,并且共存修飾的序列可能無法分辨。
代爾夫特理工大學Chirlmin Joo等展示了基于熒光共振能量轉移(FRET)的單分子蛋白質指紋圖譜,以繪制單個全長蛋白質分子中單個氨基酸和翻譯后修飾的位置。
本文要點:
(1)
作者的數據顯示,通過DNA交換使用單分子FRET逐一探測氨基酸,可以獲得亞納米分辨率的內在無序蛋白質和折疊球狀蛋白質的指紋。通過分析α-突觸核蛋白(一種內在無序的蛋白質),使用機器學習分類器準確定量混合物中的同種型,并確定兩個O-GlcNAc部分的位置,證明了這種能力。此外,作者證明了球狀蛋白Bcl-2樣蛋白1、降鈣素原和S100A9的指紋圖譜。
(2)
作者預計,作者以最高靈敏度進行蛋白形式鑒定的能力可能會在蛋白質組學研究和基于生物標志物的診斷中開辟令人興奮的新領域。
參考文獻:
Filius, M., van Wee, R., de Lannoy, C. et al. Full-length single-molecule protein fingerprinting. Nat. Nanotechnol. (2024).
DOI: 10.1038/s41565-023-01598-7
https://doi.org/10.1038/s41565-023-01598-7