使用纳米孔单分子传感识别聚糖

聚糖在众多细胞活动中发挥着多种多样的重要功能。聚糖的不同作用与其高度复杂的结构相匹配，这些结构源于组成、分支、区域化学和立体化学以及修饰的差异。这种无与伦比的结构多样性对聚糖的结构分析提出了挑战。

近日，中科院大连化学物理研究所青光艳研究员和梁新淼研究员领导的联合课题组通过纳米孔单分子传感技术开发出一种基于纳米孔单分子传感的聚糖鉴定方法。聚糖衍生化策略。该研究于3月28日发表在NatureCommunications上。

使用纳米孔单分子技术识别和测序聚糖引起了人们的兴趣;然而，在过去的十几年里，它几乎没有取得什么进展。仅报道了少数集中于高分子量多糖或某些单糖的案例。

对于更小但结构更多样化且具有更大生物学意义的聚糖，纳米孔的单分子检测尚未实现，主要是由于聚糖尺寸小且与纳米孔的亲和力弱而无法感知聚糖通过纳米孔的快速通过.

为了应对这一挑战，研究人员引入了一种衍生化策略，通过高效简便的还原胺化反应将芳香型标签基团连接到小聚糖上。通过呈现强烈的纳米孔阻塞信号，用野生型气溶素纳米孔检测得到的标记聚糖。

研究人员通过处理纳米孔单分子堵塞事件，得到了基于堵塞电流和停留时间的散点图作为指纹图。他们鉴定了不同的聚糖异构体、不同长度的聚糖和分支的简单聚糖。

此外，他们还揭示了聚糖的芳香族标签与纳米孔界面的K238残基之间的多重阳离子-π相互作用延缓了标记聚糖的易位并有助于传感。

庆教授说：“这项研究将纳米孔传感的边界推向了其传统的关注核酸和蛋白质的范围，并激活了它在糖组学和糖科学领域的力量，这可能为纳米孔聚糖测序铺平道路。”