霍乱弧菌截短几丁质孔蛋白中肽识别分子机制及其纳米孔传感应用前景

来自未知研究机构的研究人员针对革兰氏阴性菌中肽选择性识别机制这一科学问题，开展了霍乱弧菌截短几丁质孔蛋白（VhChiPΔN-plug）的肽识别研究。通过电生理BLM技术和共晶结构分析（PDB: 8ZXI），发现模拟N-plug的合成肽能从trans侧以亚微摩尔亲和力定向结合，其Asp1与孔道精氨酸形成盐桥，揭示了结合方向性与特异性的分子基础，为纳米孔传感技术设计提供了重要理论支撑。

　　

革兰氏阴性菌中形成纳米孔的膜外蛋白（outer membrane proteins）介导着肽类与小分子的选择性转运。本研究探索了肽段如何被缺失天然N端堵塞结构域（plug）的霍乱弧菌（Vibrio harveyi）截短几丁质孔蛋白（VhChiPΔN-plug）识别。通过黑脂膜（BLM）电生理学实验发现，模拟N-plug的合成肽从trans侧（相当于天然胞外取向的周质面）施加时，能选择性地定向结合VhChiPΔN-plug孔道。该结合具有电压依赖性、超长停留时间及亚微摩尔级亲和力，证明其结合强效且特异。N-plug肽与蛋白复合物的共晶结构（PDB: 8ZXI）显示，肽段N端保守的天冬氨酸（Asp¹）与孔道收缩区精氨酸残基形成盐桥。带正电的精氨酸构筑出静电稳定环境，锚定带负电的肽段末端，从而从分子层面解释了结合方向性与特异性。电生理与结构数据共同证实合成肽有效模拟了天然N-plug的堵塞机制。这些发现不仅验证VhChiPΔN-plug可作为研究肽识别的理想模型，也为纳米孔传感应用的设计提供了关键见解。