利用生物納米孔實(shí)現(xiàn)復(fù)雜聚糖精準(zhǔn)區(qū)分

近日，中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所研究員高召兵、研究員文留青、副研究員夏冰清、研究員程曦等組成的聯(lián)合交叉攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，設(shè)計(jì)并構(gòu)建了一種新型的工程化生物納米孔，首次實(shí)現(xiàn)鏈長(zhǎng)達(dá)到十糖的復(fù)雜聚糖電信號(hào)解析，并達(dá)到了單糖分辨率，并實(shí)現(xiàn)復(fù)雜聚糖分子異構(gòu)體的區(qū)分。相關(guān)研究發(fā)表于《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)雜志》，并被選為封面文章。

實(shí)現(xiàn)高效的糖結(jié)構(gòu)鑒定和序列解析是開展糖類物質(zhì)活性與功能研究的基礎(chǔ)，也是推動(dòng)糖科學(xué)快速發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。前期工作中，聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)利用基因工程改造后的生物納米孔描繪了糖官能團(tuán)的電信號(hào)指紋圖譜，將納米孔在糖領(lǐng)域的研究從“糖檢測(cè)”正式推進(jìn)至“糖測(cè)序”階段。

為進(jìn)一步優(yōu)化突變納米孔α-溶血素（M113R）的檢測(cè)靈敏度以及檢測(cè)窗口，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)對(duì)M113R進(jìn)行新一輪的基因工程改造，在保留一級(jí)傳感位點(diǎn)M113R的基礎(chǔ)上，對(duì)多個(gè)二級(jí)位點(diǎn)進(jìn)行了丙氨酸突變，篩選獲得一種工程化納米孔α-溶血素（M113R/T115A）。研究發(fā)現(xiàn)，M113R/T115A納米孔對(duì)糖分子結(jié)構(gòu)具備單糖分辨率，納米孔對(duì)于寡糖的實(shí)際讀長(zhǎng)首次達(dá)到10。研究團(tuán)隊(duì)利用該納米孔檢測(cè)了具有不同糖苷鍵的寡糖異構(gòu)體，實(shí)現(xiàn)了不同鏈長(zhǎng)異構(gòu)體的區(qū)分，并闡明了納米孔高靈敏度鑒定復(fù)雜聚糖微小差異的分子機(jī)制。

作者：江慶齡 來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院上海藥物研究所

異丁醛（也稱為2-丁醛，化學(xué)式：C4H8O）是一種有機(jī)化合物，屬于醛類化合物。以下是異丁醛的一些化學(xué)性質(zhì)：

1. 功能團(tuán)：異丁醛分子中含有一個(gè)醛基（─CHO功能團(tuán)），即碳氧雙鍵和一個(gè)氫原子。

2. 溶解性：異丁醛具有一定的溶解性。它可以在水和許多有機(jī)溶劑中溶解，如乙醇、醚等。

3. 氧化性：異丁醛易被氧氣氧化成相應(yīng)的酸。

4. 反應(yīng)活性：異丁醛是一種活潑的化合物，可以與多種化學(xué)物質(zhì)發(fā)生以下反應(yīng)：

   - 還原反應(yīng)：可以被還原劑還原為相應(yīng)的醇。

   - 加成反應(yīng)：與親核試劑（如氨、氫氯化物）加成反應(yīng)，形成相應(yīng)的加成產(chǎn)物。

   - 導(dǎo)入反應(yīng)：與親電試劑（如酸性條件下的醇或酰氯）反應(yīng)，發(fā)生導(dǎo)入反應(yīng)，形成醇或酯。

5. 異構(gòu)性：異丁醛和正丁醛（1-丁醛）是同分異構(gòu)體，它們的分子結(jié)構(gòu)不同。

需要注意的是，異丁醛是一種具有刺激性氣味的液體，在處理和使用時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。同時(shí)，由于異丁醛易燃，應(yīng)避免與火源接觸和存放在易燃物質(zhì)附近。