[发明专利]基于FraC actinoporin的用于生物聚合物传感和测序的生物纳米孔

权利要求书

1.包含漏斗形蛋白质纳米孔的系统，所述纳米孔包含α-螺旋成孔毒素，所述α-螺旋成孔毒素是来自actinoporin蛋白家族的成员，其中所述α-螺旋成孔毒素是Fragaceatoxin C(FraC)、突变型FraC、FraC旁系同源物或FraC同系物。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述纳米孔位于第一液体介质和第二液体介质之间，其中至少一种液体介质包含分析物，并且其中所述系统可操作以检测所述分析物的性质。

3.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述系统可操作以使所述分析物迁移通过所述孔和/或在所述孔中捕获所述分析物。

4.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述系统可操作以检测所述分析物的性质，其包括使所述纳米孔经受电场，使得所述分析物与所述纳米孔相互作用。

5.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述系统可操作以检测所述分析物的性质，其包括使所述纳米孔经受电场，使得所述分析物通过电泳和/或电渗透迁移通过所述纳米孔。

6.如权利要求4或5中任一项所述的系统，其中所述性质是分析物的电学，化学或物理性质。

7.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述纳米孔包含在(平面)脂质双层中。

8.如权利要求7所述的系统，其中所述脂质双层包含磷脂酰胆碱(PC)，优选1,2-二植烷酰-sn-甘油-3-磷脂酰胆碱，或者所述脂质双层由磷脂酰胆碱(PC)，优选1,2-二植烷酰-sn-甘油-3-磷脂酰胆碱组成。

9.如前述权利要求中任一项所述的系统，其中FraC是突变型FraC。

10.如权利要求9所述的系统，其中所述突变型FraC包括所述孔的狭窄部分的带负电荷的氨基酸残基中的至少一个取代为中性或带正电荷的氨基酸残基，和/或所述孔的狭窄部分的中性氨基酸残基中的至少一个取代为带正电荷的氨基酸残基。

11.如权利要求10所述的系统，其中所述突变型FraC包含第10位的突变，优选突变Asp10Arg或Asp10Lys。

12.如权利要求10-11中任一项所述的系统，其中所述突变型FraC还包含一个或多个补偿性突变以恢复FraC的溶血活性，优选地，其中所述补偿性突变存在于第2、9、34、52、112、150、153和/或159位，优选第159位。

13.如前述权利要求中任一项所述的系统，其包含与蛋白质亲和标签如His-标签或Strep-标签融合的FraC，优选在其C-末端融合。

14.用于提供权利要求1至13中任一项所述系统的方法，其包括以下步骤：

-提供来自actinoporin蛋白家族的所述α-螺旋成孔毒素的重组单体；

-使所述单体与脂质体接触以将它们组装成寡聚物；

-从所述脂质体中回收所述寡聚物；以及

-使所述寡聚物与可能含有鞘磷脂的脂质双层接触，以允许形成纳米孔。

15.包括向权利要求1-13中任一项所述的系统施加电场的方法，其中包含α-螺旋成孔毒素的漏斗形纳米孔位于第一导电液体介质和第二导电液体介质之间。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述导电液体介质中的至少一种包含分析物。

17.如权利要求15或16所述的方法，其还包括在包括以下的方法中检测所述分析物：在所述分析物与所述纳米孔相互作用时测量离子电流以提供电流模式，其中所述电流模式中出现阻塞指示所述分析物的存在。