能夠測量單個分子質量的技術

烏得勒支的科學家成功地測量了單個分子的質量。改良現有的質譜儀設備並開發專門的應用軟件,研究人員成功造出了超靈敏儀器。他們第一次可以分別測量分子混合物中的每個粒子。這一技術具有深遠應用,在諸如基因產品的研發中,高精確的測量手段至關重要。研究人員於3月9日在《自然·方法》中發表了相關論文。

過去,研究人員使用質譜儀推導出分子整體中離子的電荷數,然後計算出質量。當可以識別分子及其電荷時,這種方法效果尤其出色,但是在大質量的混合蛋白質複合物中,這幾乎是不可能的任務。

由阿爾伯特·赫克(Albert Heck)領導的研究團隊對質譜儀進行了調整,並開發了軟件,使他們能夠進行單分子測量。

基因藥物

新儀器在基因療法中有具體的應用。基因療法主要應用於患有罕見基因缺陷的兒童。醫生需向患者注射經過編輯,攜帶正確基因的無害病毒。例如去年,名為Zolgensma藥物上市,可以治療脊髓性肌萎縮症。其單支成本為212萬美元,是世界上最昂貴的藥物。

“降低成本的技術瓶頸在於,將基因正確地添加到病毒中。所以能夠準確測量基因的工具就至關重要。如果基因太長,病毒將無法正確吸收;如果太短,病毒可能會接入兩條基因……這種基因產物的質量直到現在都無法測量。”而新方法將改變這種情況。

開源軟件

質量分析還可以用於各種大型複合物:抗體,核糖體,蛋白質凝塊和單保留的病毒外殼或基因組包。赫克說:“它確實是巨大的突破,提供了很多可能性。我認為必須到很久以後,我們才能意識到這一突破有多偉大。”

製造商賽默飛世爾科技(Thermo Fisher Scientific)宣佈,新應用暫時不會在市場上發佈。但是將提供開源軟件。參與研究的助理教授Joost Snijder說:“我們將免費提供開發的分析軟件。因此,任何擁有Orbitrap質譜儀的實驗室都可以自己嘗試一下。”

本文譯自 phys,由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發佈。


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