NL2023062B1 - Protein current trace signal acquisition using a nanopore - Google Patents

Protein current trace signal acquisition using a nanopore Download PDF

Info

Publication number
NL2023062B1
NL2023062B1 NL2023062A NL2023062A NL2023062B1 NL 2023062 B1 NL2023062 B1 NL 2023062B1 NL 2023062 A NL2023062 A NL 2023062A NL 2023062 A NL2023062 A NL 2023062A NL 2023062 B1 NL2023062 B1 NL 2023062B1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
protein
nanopore
amino acid
membrane
charged group
Prior art date
Application number
NL2023062A
Other languages
English (en)
Inventor
Dekker Cornelis
Joo Chirlmin
Restrepo Perez Laura
Original Assignee
Univ Delft Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Delft Tech filed Critical Univ Delft Tech
Priority to NL2023062A priority Critical patent/NL2023062B1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL2023062B1 publication Critical patent/NL2023062B1/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • G01N33/6803—General methods of protein analysis not limited to specific proteins or families of proteins
    • G01N33/6818—Sequencing of polypeptides
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • G01N33/6872—Intracellular protein regulatory factors and their receptors, e.g. including ion channels

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Claims (19)

Conclusies
1. Een werkwijze voor het verkrijgen van een karakteristiek signaal (400) van een eiwit (300) dat een membraannanoporie (100) omvat door een membraan (200) passeert, waarbij de membraannanoporie (100) een nanoporievernauwingsruimte omvat die een vernauwingslengte Le <20 nm en een cirkelvormige equivalente vernauwingsdiameter de < 20 nm heeft, waarbij het eiwit (300) lineair is, en waarbij het eiwit (300) een C-terminale eerste geladen groep (310) en een N-terminale tweede geladen groep (320) omvat, waarbij de eerste geladen groep (310) en de tweede geladen groep (320) ladingen van tegengesteld teken hebben, en waarbij het eiwit (300) een gemodificeerd aminozuur (330) omvat, waarbij het gemodificeerde aminozuur (330) een tag omvat (332) en/of een posttranslationele modificatie (334) omvat, waarbij de werkwijze een nanoporiepassagestadium (20) omvat die het passeren van het eiwit (300) door de membraannanoporie (100) omvat, waarbij een voltage V over het membraan (200) wordt aangebracht, en waarbij een ionenstroom over het membaan (200) wordt gemeten daarbij verschaffende het karakteristieke signaal (400).
2. De werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de werkwijze een voorbehandelingsstadium voor het verschaffen van het eiwit (100) uit een initieel eiwit omvat, waarbij het voorbehandelingsstadium één of meer van: (i) denaturatie van het initiële eiwit, (ii) het verschaffen van een tag (332) aan een aminozuur in het initiële eiwit, en (iii) het verschaffen van de eerste geladen groep (310) aan het C-terminale uiteinde van het initiële eiwit en de tweede geladen groep (320) aan het N-terminale uiteinde van het initiële eiwit omvat; en waarbij de werkwijze het uitvoeren van het voorbehandelingsstadium voorafgaand aan het nanoporiepassagestadium omvat.
3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij het voorbehandelingsstadium denaturatie van het initiële eiwit omvat.
4. De werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 2-3, waarbij het voorbehandelingsstadium het verschaffen van een tag (332) aan een aminozuur in het initiële eiwit omvat om het gemodificeerde aminozuur (330) te verschaffen.
5. De werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 2-4, waarbij het voorbehandelingsstadium het verschaffen van de eerste geladen groep (310) aan het C-terminale uiteinde van het eiwit en de tweede geladen groep (320) aan het N-terminale uiteinde van het eiwit (300) omvat.
6. De werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de vernauwingslengte Le < 10 nm, en waarbij de cirkelvormige equivalente vernauwingsdiameter de <5 nm is.
7. De werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het gemodificeerde aminozuur (330) de post-translationele modificatie (334) omvat, waarbij de post-translationele modificatie (334) verkrijgbaar is door een of meer van fosforylatie, O-gebonden glycosylatie, acetylatie, methylatie, nitratie, farnesylatie, palmitoylatie, myristoylatie en S-nitrosylatie.
8. De werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de membraannanoporie (100) een biologische nanoporie geselecteerd uit de groep omvattende FraC, MspA, alfa-hemolysine, aerolysine, OmpG, ClyA, Phi29, FhuA en SP1 omvat.
9. De werkwijze volgens één van dee voorgaande conclusies, waarbij het voltage V uit het bereik van -500 — 500 mV geselecteerd wordt.
10. De werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het gemodificeerde aminozuur (330) een aminozuur geselecteerd uit de groep bestaande uit lysine, cysteine, threonine, serine en tyrosine omvat en/of waarbij het gemodificeerde aminozuur (330) een N-terminaal of C-terminaal aminozuur omvat.
11. De werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij ofwel (1) de eerste geladen groep (310) ni positieve ladingen omvat, en de tweede geladen groep (320) ny negatieve ladingen omvat; of (ii) de eerste geladen groep (310) ni negatieve ladingen omvat en de tweede geladen groep (320) n2 positieve ladingen omvat; waarbij n; en nz onafhankelijk uit het bereik van 3 — 30 geselecteerd zijn.
12. De werkwijze volgens conclusie 11, waarbij n: en n2 onafhankelijk uit het bereik van 8-15 geselecteerd zijn.
13. De werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het eiwit (300) < 50 aminozuren omvat.
14. De werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de membraannanoporie (100) in een vloeibare oplossing gerangschikt is, waarbij de oplossing een zoutconcentratie geselecteerd uit het bereik van I mM — 10 M omvat, en waarbij de oplossing een pH geselecteerd uit het bereik van 3 — 9 heeft.
15. Een identificatiewerkwijze voor het identificeren van een eiwit (300), waarbij de identificatiewerkwijze de werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 1-14 omvat, en waarbij de identificatiewerkwijze verder omvat: - een identificatiestadium omvattende het identificeren van het eiwit (300) door het vergelijken van informatie betreffende het eiwit (300) met eiwit- gerelateerde informatie in referentiedata, waarbij de informatie met betrekking tot het eiwit (300) op het karakteristieke signaal (400) is gebaseerd.
16. De identificatiewerkwijze volgens conclusie 15, waarbij de informatie betreffende het eiwit (300) het karakteristieke signaal (400) omvat, en waarbij het identificatiestadium het vergelijken van het karakteristieke signaal (400) met vooraf bepaalde karakteristieke signalen in de referentiedata omvat.
17. De identificatiewerkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 15-16, waarbij de identificatiewerkwijze een sequentieafleidstap omvat die het afleiden van ten minste een deel van de aminozuursequentie van het eiwit (300) op basis van het karakteristieke signaal (400) omvat, waarbij de informatie met betrekking tot het eiwit (300) het afgeleide deel van de aminozuursequentie omvat; waarbij de identificatiestap het vergelijken van het afgeleide deel van de aminozuursequentie met getranslateerde nucleotidesequenties en/of aminozuursequenties in de referentiedata omvat.
18. Een analysesysteem (10), omvattende (1) een inrichting (500) geconfigureerd voor het uitvoeren van de werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies 1-14, en (ii) een besturingssysteem (600) geconfigureerd om het analysesysteem (10) in een operatiemodus de identificatiemethode volgens één van de voorgaande conclusies 15-17 uit te laten voeren.
19. Een computerprogrammaproduct omvattende instructies die, wanneer het programma door een computer omvat door het analysesysteem (10) volgens conclusie 18 wordt uitgevoerd, ertoe leiden dat de computer de identificatiewerkwijze volgens één van de conclusies 15-17 uitvoert.
NL2023062A 2019-05-03 2019-05-03 Protein current trace signal acquisition using a nanopore NL2023062B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2023062A NL2023062B1 (en) 2019-05-03 2019-05-03 Protein current trace signal acquisition using a nanopore

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL2023062A NL2023062B1 (en) 2019-05-03 2019-05-03 Protein current trace signal acquisition using a nanopore

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL2023062B1 true NL2023062B1 (en) 2020-11-30

Family

ID=67002316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL2023062A NL2023062B1 (en) 2019-05-03 2019-05-03 Protein current trace signal acquisition using a nanopore

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL2023062B1 (nl)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013123379A2 (en) * 2012-02-16 2013-08-22 The Regents Of The University Of California Nanopore sensor for enzyme-mediated protein translocation
WO2017220875A2 (fr) * 2016-06-24 2017-12-28 Excilone Procede de detection electrique de peptides, proteines et autres macromolecules
WO2018012963A1 (en) 2016-07-12 2018-01-18 Rijksuniversiteit Groningen Biological nanopores for biopolymer sensing and sequencing based on frac actinoporin

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013123379A2 (en) * 2012-02-16 2013-08-22 The Regents Of The University Of California Nanopore sensor for enzyme-mediated protein translocation
WO2017220875A2 (fr) * 2016-06-24 2017-12-28 Excilone Procede de detection electrique de peptides, proteines et autres macromolecules
WO2018012963A1 (en) 2016-07-12 2018-01-18 Rijksuniversiteit Groningen Biological nanopores for biopolymer sensing and sequencing based on frac actinoporin

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ALINA ASANDEI ET AL: "Protein Nanopore-Based Discrimination between Selected Neutral Amino Acids from Polypeptides", LANGMUIR, vol. 33, no. 50, 2017, pages 14451 - 14459, XP055670087 *
CHRISTIAN B ROSEN ET AL: "Single-molecule site-specific detection of protein phosphorylation with a nanopore", NATURE BIOTECHNOLOGY, vol. 32, no. 2, 2014, pages 179 - 181, XP055520028 *
DAVID RODRIGUEZ-LARREA ET AL: "Multistep protein unfolding during nanopore translocation", NATURE NANOTECHNOLOGY, vol. 8, no. 4, 2013, pages 288 - 295, XP055158727 *
GANG HUANG ET AL: "FraC nanopores with adjustable diameter identify the mass of opposite-charge peptides with 44 dalton resolution", NATURE COMMUNICATIONS, vol. 10, no. 1, 19 February 2019 (2019-02-19), XP055670091 *
JEFF NIVALA ET AL: "Unfoldase-mediated protein translocation through an [alpha]-hemolysin nanopore", NATURE BIOTECHNOLOGY, vol. 31, no. 3, 2013, pages 247 - 250, XP055242023 *
NITINUN VARONGCHAYAKUL ET AL: "Single-molecule protein sensing in a nanopore: a tutorial", CHEMICAL SOCIETY REVIEWS, vol. 47, no. 23, 2018, pages 8512 - 8524, XP055601149 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Varongchayakul et al. Single-molecule protein sensing in a nanopore: a tutorial
Afshar Bakshloo et al. Nanopore-based protein identification
Lucas et al. Protein identification by nanopore peptide profiling
Asandei et al. Nanopore‐based protein sequencing using biopores: Current achievements and open challenges
Nir et al. Direct sensing and discrimination among ubiquitin and ubiquitin chains using solid-state nanopores
Yu et al. Unidirectional single-file transport of full-length proteins through a nanopore
US11002657B2 (en) Electrical detection process for peptides, proteins and other macromolecules
JPWO2012111249A1 (ja) 質量分析法における質量変化を検出する方法及び安定同位体標識タンパク質の絶対量の定量方法
US10295546B2 (en) Method for the determination of conformation and conformational changes of proteins and of derivatives thereof
US11906509B2 (en) Nanopore-matched protein shuttle for molecular characterization and methodology for data analysis thereof
Stefureac et al. Modulation of the translocation of peptides through nanopores by the application of an AC electric field
Anjo et al. oxSWATH: An integrative method for a comprehensive redox-centered analysis combined with a generic differential proteomics screening
Motone et al. Multi-pass, single-molecule nanopore reading of long protein strands with single-amino acid sensitivity
Cantrell et al. Proteomic characterization of the human lens and Cataractogenesis
Ghimire et al. Selective Detection and Characterization of Small Cysteine-Containing Peptides with Cluster-Modified Nanopore Sensing
NL2023062B1 (en) Protein current trace signal acquisition using a nanopore
García-Descalzo et al. Gel electrophoresis of proteins
Chan et al. The isotope‐coded affinity tag method for quantitative protein profile comparison and relative quantitation of cysteine redox modifications
Ryu Bioinformatics tools to identify and quantify proteins using mass spectrometry data
Greive et al. Identification of Conformational Variants for Bradykinin Biomarker Peptides from a Biofluid Using a Nanopore and Machine Learning
Kumar et al. Discovery of Amino Acid fingerprints transducing their amphoteric signatures by field-effect transistors
US11994508B2 (en) Method and system for linearization and translocation of single protein molecules through nanopores
Hellwig et al. LILBID-MS: using lasers to shed light on biomolecular architectures
CN117957243A (zh) 纳米孔蛋白质组学
Roxo-Rosa et al. Proteomics techniques for cystic fibrosis research

Legal Events

Date Code Title Description
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20220601