近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心副研究員鄭基深在清華大學(xué)教授劉磊和強(qiáng)磁場(chǎng)科學(xué)中心研究員田長(zhǎng)麟共同指導(dǎo)下發(fā)展了膜蛋白化學(xué)全合成新方法，合成了全長(zhǎng)流感病毒通道蛋白M2及內(nèi)向整流鉀離子通道蛋白Kir5.1膜嵌入結(jié)構(gòu)域，并和強(qiáng)磁場(chǎng)中心的博士生余木合作，應(yīng)用單分子通道檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)了化學(xué)全合成的跨膜通道蛋白的功能檢測(cè)。該項(xiàng)研究成功展示了應(yīng)用化學(xué)方法全合成具有生理功能的離子通道膜蛋白的最新研究進(jìn)展。
離子通道蛋白能調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外離子平衡并產(chǎn)生細(xì)胞膜動(dòng)作電位，是在病毒侵染、神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等生理活動(dòng)中起著關(guān)鍵作用的一類膜蛋白。有關(guān)離子通道的核磁共振研究不僅需要較純的膜蛋白、還需要在合適的位點(diǎn)進(jìn)行同位素標(biāo)記。劉磊研究組和田長(zhǎng)麟研究組合作發(fā)展和應(yīng)用Fmoc化學(xué)新方法實(shí)現(xiàn)了毫克級(jí)離子通道蛋白的合成，并成功應(yīng)用單分子通道方法鑒定了化學(xué)全合成的離子通道的功能。化學(xué)合成的膜蛋白將為生物化學(xué)和生物物理學(xué)研究提供其他方法難以獲得的實(shí)驗(yàn)材料。
相關(guān)研究成果已經(jīng)以《通過(guò)Fmoc化學(xué)實(shí)現(xiàn)中小分子量膜蛋白的全合成》為題在線發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)志》雜志上(Expedient Total Synthesis of Small to Medium-Sized Membrane Proteins via Fmoc Chemistry, Journal of the American Chemical Society）。
余木除了在化學(xué)全合成的離子通道單分子檢測(cè)方面作出貢獻(xiàn)外，還在建立單分子通道檢測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)時(shí)優(yōu)化了細(xì)菌外膜蛋白G（OmpG）的通道特性，該研究結(jié)果將有助于進(jìn)一步發(fā)展基于OmpG的單分子檢測(cè)器件。相關(guān)工作以《外膜蛋白G的關(guān)鍵pH門控殘基突變?cè)黾悠湓谄矫嬷p層中的開放概率》為題發(fā)表在Protein & Cell雜志上。（Mutation of the critical pH-gating residues histidine 231 to glutamate increase open probability of outer membrane protein G in planar lipid bilayer）
跨膜離子通道化學(xué)全合成及單分子通道檢測(cè)
