小尺子用来测量单个蛋白质分子

研究人员发明了纳米卡尺来识别单个蛋白质分子，这可以更容易地在生物样本中找到微量蛋白质。“我们想对蛋白质做下一代测序对DNA做的事情，”他说韦斯利黄来自美国哈佛大学，他和他的同事开发了这项技术。

识别单个蛋白质可能是一件棘手的事情。蛋白质不能像DNA那样快速复制，所以如果你只有一个很小的样本，就没有办法获得更多的蛋白质。一种叫做质谱的技术是蛋白质鉴定的金标准，但它只有在有大量蛋白质时才能真正起作用。

由Wong和他的哈佛同事领导的研究人员威廉·施开发了一套微型卡尺来测量单个蛋白质不同部分之间的纳米级距离。这些测量就像指纹一样来识别分子。

它的工作原理是将由单链DNA组成的小标签沿一个展开的线性蛋白质的长度附着在特定的氨基酸上。卡钳钳口由与蛋白质标签互补的短段单链DNA组成，在它们之间拉伸一段DNA。当一种蛋白质被放在两颚之间时，卡尺和蛋白质标签之间的DNA配对就会形成一个DNA环。

当研究人员用光束(光学镊子)或磁铁将颚分开时，蛋白质结合的标签被释放，环打开，使研究人员能够测量两个标签之间的距离。通过以这种方式进行多次测量，并将其与蛋白质序列数据库进行比较，就可以识别出蛋白质。

这项技术可以让科学家们确定哪些蛋白质在单个细胞中表达，这可能有助于诊断和分析肿瘤。如果该团队能够将这种方法扩展到研究蛋白质的3D形状，它可能会应用于药物发现，帮助科学家了解蛋白质与另一个分子结合时是如何变化的。

Chirlmin Joo荷兰代尔夫特理工大学的生物物理学家说，这项技术显示出很大的前景，特别是一旦研究人员研究出如何在3D蛋白质上使用它。Joo说:“一个挑战是如何大规模地做到这一点，同时拉伸数千到数百万种不同的蛋白质，这样它就可以在合理的时间范围内分析复杂的蛋白质组。”

Wong说，他的团队已经在努力扩大这种方法，以并行地研究许多分子。他说，这需要一些创造力，但我们有很多想法。