自然无序卵白质（IDP）是一类生物体内已往存在的莫得固定结构的卵白质，在基因转录调控等生物学经由中清楚弥留作用，是潜在的药物靶标。然则白丝 捆绑，IDP高度动态的结构给研究关连的分子识别经由和药物打算带来了很大的勤劳。近日，北京大学化学与分子工程学院郭雪峰课题组与来鲁华课题组开展合营，接收基于硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET）的单分子生物传感器，得胜已毕了对自然无序卵白c-Myc的单分子构象能源学的无象征、及时动态监测（图1）。这项研究效能为深化雄厚自然无序卵白的特质过甚与其他分子间相互作用的动态经由提供了新的研究技能。

 

　　

　　图1. 单分子器件的结构默示图以及无序卵白动态经由的电学及时监测 

 

　　通过及时监测原位电学信号，研究团队得胜拿获了目田态c-Myc卵白的折叠与去折叠经由中不同能源学当作的构象系综，并检测到c-Myc与Max的统一全经由。该经由包括复杂的构象变化、相对踏实的再会中间体构象系综（图2）以及踏实的全折叠复合体的变成。c-Myc是弥留的抗癌药物打算靶标，其动态结构给相应的药物打算及统一化合物表征带来很大勤劳。研究团队发现小分子抑遏剂的加入不错指点c-Myc的构象系综发生转换，通过对浓度依赖单分子施行中大量统一与解离数据进行统计分析所得出的解离常数与传统系综施行适度高度一致，况且拿获到了小分子与c-Myc的再会中间体构象系综。进一步研究了小分子抑遏剂与Max竞争统一c-Myc的动态经由，发现了不同的再会中间体系综。该研究适度标明SiNW-FET 不错在单分子水平上高时间差异率地探伤IDP结构的动态变化，克服了传统系综施行中难以表征无序卵白单分子能源学性质的难题。关连研究将有助于深化了解IDP的动态构象变化及分子识别机制，为靶向IDP的感性药物打算提供全新的视角和可能性。

 

　　

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　　图2. Myc-Max相互作用经由的单分子电学及时监测

 

　　空洞之前的研究效能标明，SiNW-FET单分子平台不错已往摆布于多样单分子差异率的无象征生物检测，举例生物响应机制，卵白质折叠，靶向颐养，药物发现，酶活性和单分子测序等。除此除外，该单分子电学检测平台与现时CMOS时候的兼容性和可靠性，为内容生物医学摆布，如精准的分子识别、即时临床会诊以及开采低老本的多通说念电子建立提供了时候远景。

 

　　该使命于2023年8月25日以“Visualizing single-molecule conformational transition and binding dynamics of intrinsically disordered proteins”为题在线发表在Nature Communications（ Nat. Commun. 2023， 14 ， 5203. DOI: 10.1038/s41467-023-41018-x）期刊上。

 

　　北京大学化学与分子工程学院2017级毕业生刘文哲博士（郭雪峰课题组）和北大-清华生命科学统一中心2017级毕业生陈丽敏博士（来鲁华课题组）为本文的共同第一作家。郭雪峰陶冶、来鲁华陶冶以及孙琦副研究员为本文的共同通信作家。该使命获取了国度当然科学基金委、科技部、北京分子科学国度研究中心和北大-清华生命科学统一中心的资助。

 

　　原文连气儿：https://doi.org/10.1038/s41467-023-41018-x

 

图文：郭雪峰课题组 排版：高杨 审核：李玲白丝 捆绑，彭海琳