基于工程化蛋白质单分子分析元件的新一代DNA测序技术研究

使用基因工程和化学目标修饰的方法，通过膜蛋白的单点及多点基因突变,化学植入功能分子/功能分子基团等，制备出一系列的、具有特定功能的单分子蛋白质纳米管或纳米管阵列芯片，筛选出适于DNA单分子检测的，具有单个碱基分辨率的蛋白质纳米DNA测序管。.研究DNA在蛋白质纳米管中的热动力学行为和相互作用的机理,探索出有效控制DNA在蛋白质纳米管中运动的方法，实现DNA序列的快速、低廉单分析分析。

纳米孔技术是一种最简单、最廉价而又灵敏的单分子分析技术。该项目使用分子生物学方法制备了一系列、具有特定功能的蛋白质纳米孔单分子传感器，实现在单碱基分辨率水平上对DNA序列的识别和检测。项目的实施达到了预期目标，并取得了一系列重要的研究成果，包括（1）发展了蛋白质纳米通道元件的分子设计和制备方法；（2）提出了膜蛋白组装纳米孔的新方法；（3）使用新的功能化蛋白质纳米孔分析元件，结合DNA探针技术，可实现对病理DNA片段高特异性的单碱基分辨率辨认和测定；（4）提出了纳米孔技术研究抗癌药物与DNA相互作用的新途径；（5）建立了基于四甲基氯化胺体系的纳米孔单分子分析新平台；（6）设计和实现了甲基化DNA可编程序化纳米孔的单分子分析；（7）首次将纳米孔技术应用于单分子检测药物包裹或释放过程；（8）使用层层组装的方法合成了可用于纳米孔分析的人工蛋白质纳米管等。在Anal. Chem.，Chem. Commu.等发表研究论文12篇，申请发明专利5项。