納米孔是能夠準確表征結構復雜聚糖(glycans)分子的傳感器,為納米孔測序技術建立基礎。但是,納米孔是否能夠用于連續的聚糖測序仍未曾得到研究和證實。
有鑒于此,中國科學院上海藥物研究所高召兵研究員、文留青研究員、夏冰清副研究員、南京大學龍億濤教授等將納米孔技術和糖苷酶水解反應結合,報道了概念性的聚糖測序技術。
本文要點:
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通過機器學習技術,將測序的準確性提高至98 %,能夠可靠的確定聚糖分子鏈的構筑砌塊和糖苷鍵,而且能夠減少對于操作專業知識的需要。
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將這種方法對真實聚糖分子測序進行驗證,并且通過親水作用色譜-高效液相色譜(HILIC-HPLC)、質譜(MS)表征技術校正。能夠對天然糖苷分子鏈的10個連續單元進行測序,首次驗證了納米孔-糖苷酶復合體系在糖苷測序應用的可行性。與傳統的測序方法相比,這種測序方法的效率提高5倍。此外,作者提出了“逆向測序”概念,能夠通過電信號的變化而不是通過鑒定單糖的方式進行測序。這種方法消除了對于“正向水解”策略中對于聚糖分子指紋庫的依賴性。通過解決“正向、逆向水解測序技術”面臨的挑戰,這項技術有望為單分子量級的聚糖測序技術建立基礎。
參考文獻
Guangda Yao, Bingqing Xia*, Fangyu Wei, Jiahong Wang, Yuting Yang, Shengzhou Ma, Wenjun Ke, Tiehai Li, Xi cheng, Liuqing Wen*, Yi-tao Long*, and Zhaobing Gao*, Glycan Sequencing Based on Glycosidase-Assisted Nanopore Sensing, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.4c12940
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c12940