对单个生物分子（核酸、肽、蛋白质等）的传感检测和表征在各种生物应用中具有十分重要的意义，因其固有特性和行为常与多种疾病发展密切相关。在各种分析技术中，纳米孔作为一种简便的非标原位单分子分析工具已得到广泛的应用。近年来，研究人员在扩大纳米孔的多功能性以实现对遗传、蛋白质组学和表观遗传生物学标志物的检测、酶活性的评估、以及未知代谢物的发现与研究等方面做出了大量的努力。

来自南京大学的龙亿涛、应佚伦课题组以气单胞菌溶素生物纳米孔为重点进行研究，在VIEW上发表了前瞻观点性文章。（DOI: 10.1002/VIW.20200006）

气单胞菌溶素纳米孔是一个表征良好的单生物分子界面，具有明确的受限空间。在电场下，单胞菌溶素纳米孔可以利用其受限空间来捕获和容纳单个纳米分子。为了进一步提高离子电流对靶分子响应的特异性和敏感性，他们制备了突变型气单胞菌溶素纳米孔，并对其传感机理进行了探索。精巧的设计使每一个氨基酸都能在气单胞菌溶素单分子界面上以精确的化学基团进行定点控制。关键突变位点包括与成孔有关的谷氨酰胺-212（Q212）和赖氨酸-238（K238），其中K238是蛋白质β-桶形区域的一个关键传感点。由于化学基团之间的多种弱空隙-分析物相互作用（如静电相互作用、氢键作用、范德华力）和空间限制效应，气单胞菌溶素变异体在随机传感过程中对单个分析物呈现出极高的灵敏度和选择性。研究者认为，这些精心设计的纳米孔有望为生物物理、诊断应用提供了更多的机会，甚至成为单分子蛋白质测序的潜在候选者。

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