内径20 nmのニューモリシンナノポアによるタウオリゴマーの大きさと形状の解析

タンパク質ナノポアは、標識を必要とせずに単一分子を解析できることから、生体分子を識別するための汎用的なツールとして台頭している。しかし、生物学的ナノポアには、天然状態の大型生体分子が大きすぎてポア内に進入できないという長年の課題がある。本研究では、約35 ± 5個のニューモリシン（PLY）毒素が自己集合し、直径20 ± 3 nm、有効長9.5 nmで、ナノポアを用いた抵抗パルス計測において優れた低ノイズ特性を備える安定な膜貫通ポアを形成することを報告する。この例外的に大きなポア径により、分子量50 kDaから0.8 MDaまでの個々のタンパク質およびタンパク質複合体の大きさと形状を解析できる。さらに、PLYポアは、溶液中におけるタウタンパク質のオリゴマー形成過程を追跡し、それらのオリゴマーの大きさ、単量体数、概略形状、および存在量を明らかにすることを可能にする。少なくとも4つの特性により、PLYポアは不均一なアミロイドオリゴマー試料の解析に適している。第一に、目詰まりを起こしにくい。第二に、標識不要の単一粒子解析が可能である。第三に、直径が大きいため、広範なサイズのアミロイドオリゴマーを高分解能で解析できる。第四に、これらのポアを用いた抵抗パルス計測では、電気ノイズが低く、安定した開孔電流ベースラインが得られる。

https://doi.org/10.1101/2025.02.07.637128