酶的數字定量涉及通過轉化熒光底物來觀察和計數被劃分成微室的單個分子。這種基于線性信號放大的策略僅限于具有足夠高周轉率的幾種酶。近日,巴黎文理研究大學Guillaume Gines報道了可編程分子電路與液滴微流體相結合的單酶功能分析。
本文要點:
1) 作者將指數分子放大器的靈敏度與DNA-酶回路和液滴讀出模塊相結合,可以在單分子水平上檢測任何D(R)NA相關的酶活性。作者將這種策略稱為數字PUMA(可編程超靈敏分子放大器),并對十幾種不同的酶進行了驗證,其中包括許多催化速率較慢的酶。
2) 通過實時監測單個酶分子的擴增反應,作者提取了催化劑群體中的活性分布,并揭示了在各種壓力下的替代失活途徑。數字PUMA將成為診斷或生物技術應用中精確酶定量的通用框架。
Guillaume Gines et.al Functional analysis of single enzymes combining programmable molecular circuits with droplet-based microfluidics Nature Nanotechnology 2024
DOI: 10.1038/s41565-024-01617-1
https://doi.org/10.1038/s41565-024-01617-1