基于DNA条形码的单分子蛋白质平行动力学表征技术

《Nature Communications》：Multiplexed single-molecule analysis of barcoded protein variants

摘要

单分子技术能够以极高的分辨率揭示生物分子的动力学特征，但其通量较低。在此，我们提出一种基于DNA条形码的策略，可在单次实验中并行分析多种蛋白质变体的动力学特性。每个蛋白质均通过共价连接至独特的DNA条形码，并通过荧光探针的瞬时杂交进行解码，这些探针通过颜色和结合持续时间加以区分。将该方法应用于包含16个ClpS变体的文库后，揭示了约5倍的解离动力学差异，并发现了此前未被识别的双峰结合行为，该行为源于不同的结构亚群。通过实现单分子水平上可扩展、多功能的平行功能表征，该平台为蛋白质工程、定向进化以及下一代单分子技术的发展提供了通用框架。