來源： 科技日報           時間：2022-10-20

      科技日報記者張夢然 

      美國生命科學(xué)公司“量子硅”（QSI）13日在《科學(xué)》雜志發(fā)表其最新研究，展示了如何通過半導(dǎo)體芯片和時域測序技術(shù)進行單分子蛋白質(zhì)測序。這種史無前例的測序過程提供了深入分子層面理解蛋白質(zhì)的先進工具，將推動藥物發(fā)現(xiàn)和診斷，為世界帶來變革性的健康與疾病知識。  

      QSI由世界知名科學(xué)家喬納森·羅斯伯格博士創(chuàng)立，致力于開發(fā)其下一代單分子蛋白質(zhì)測序技術(shù)，以創(chuàng)造更好、更全面的蛋白質(zhì)研究方法，并改進現(xiàn)代疾病的診斷。  

      羅斯伯格稱：“我很自豪和興奮地與世界分享我們的下一代單分子蛋白質(zhì)測序技術(shù)。正如我與第一批基因組學(xué)合作者在DNA測序方面所做的工作導(dǎo)致斯萬特·帕博獲得諾貝爾獎一樣，我全心期望QSI技術(shù)的早期采用者能夠作出同樣深刻和有影響力的發(fā)現(xiàn)。”  

      QSI的半導(dǎo)體芯片包含數(shù)百萬個孔，可并行編目許多蛋白質(zhì)，并了解這些蛋白質(zhì)如何在單分子水平上進行修飾。該公司的下一代測序系統(tǒng)使用源自天然途徑的蛋白質(zhì)和酶檢測并切割氨基酸，它們在細胞中執(zhí)行類似的過程。這種方法消除了其他技術(shù)面臨的需要復(fù)雜化學(xué)和大型昂貴設(shè)備的障礙，同時提供了加速生物醫(yī)學(xué)研究所需的靈敏度、可擴展性和可訪問性。  

      QSI單分子蛋白質(zhì)測序過程是一種動態(tài)方法，其中單個肽由熒光染料標(biāo)記的N端氨基酸識別劑混合物實時探測，同時由氨基肽酶切割，通過在集成半導(dǎo)體芯片上測量熒光強度、壽命和結(jié)合動力學(xué)來注釋氨基酸和鑒定肽序列。其識別器能以豐富的信息鑒別多個氨基酸，從而可更詳細地了解單個蛋白質(zhì)及其變異，以便將來進行疾病識別和預(yù)防。  

      QSI研究主管布萊恩·里德博士稱，利用小型臺式儀器對單個蛋白質(zhì)分子進行大規(guī)模平行測序，這在以前是不可想象的。研究人員一直在等待對蛋白質(zhì)組學(xué)具有變革性的工具，就像DNA測序?qū)蚪M學(xué)一樣。新平臺繪制蛋白質(zhì)修飾的能力，是其他技術(shù)難以企及的，將大大提高人們對蛋白質(zhì)在健康和疾病中的功能和調(diào)節(jié)的理解。  

      總編輯圈點： 

      作為有機大分子，蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，是生命活動的主要承擔(dān)者。不言而喻，蛋白質(zhì)相關(guān)研究在生命科學(xué)領(lǐng)域具有重要意義，圍繞蛋白質(zhì)研發(fā)出的研究工具、研究方法也層出不窮。比如曾經(jīng)引起巨大關(guān)注的“阿爾法折疊”，就是用人工智能來預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。前不久還有團隊開發(fā)了可以設(shè)計蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究工具。而最新研究中的下一代單分子蛋白質(zhì)測序技術(shù)，又為科學(xué)家從分子層面深入理解蛋白質(zhì)提供了強大幫手。 （來源：科技日報） 

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