应佚伦：气单胞菌溶素纳米孔道测量核酸长度突破100个碱基

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我校化学学院科研团队在气单胞菌溶素（Aerolysin）纳米孔道检测单个长链核酸方面取得突破性进展，相关成果以“A lithium-ion-active aerolysin nanopore for effectively trapping long single-stranded DNA”为题，在Chemical Science杂志上发表。

    Aerolysin蛋白纳米通道自2016年被报道在单个核酸分子上的高灵敏单碱基检测能力后，已被多个课题组推广应用于多肽、蛋白质、核酸等生物分子的研究。然而其对长链核酸（>10 nt）极低的捕获效率限制了实际应用推广。课题组打破传统纳米孔道检测思路，无需工具酶辅助，在前期对Aerolysin孔道检测灵敏区域研究的基础上（Anal. Chem., 2018, 90, 7790; Chem, 2018, 4, 1893; Anal. Chem., 2018, 90, 4268），巧妙地采用氯化锂LiCl作为电解质，有效屏蔽了Aerolysin蛋白纳米孔道孔口的负电荷，实现了Aerolysin对长达102个碱基的单链DNA高通量检测。将捕获效率提高了3~10倍。分子动力学模拟证实，LiCl存在条件下aerolysin蛋白孔道孔口的静电势升高，使得DNA和蛋白孔道的静电斥力大幅度减小，从而在单分子水平上增强了Aerolysin对长链DNA的有效捕获。该研究为构建高灵敏高通量的纳米孔道核酸传感器提供了新思路，有助于推进Aerolysin在基因诊断、表观遗传学检测以及核酸测序等方面的应用。

    该论文的第一作者为博士研究生胡正利，通讯作者是青年教师应佚伦副研究员，课题设计、机理解析和论文撰写过程中得到了龙亿涛教授的悉心指导。该研究工作获得国家自然科学基金委创新研究群体及上海市“晨光”项目计划等资助。

    论文链接：http://dx.doi.org/10.1039/C8SC03927E