近日,深圳市梅丽纳米孔科技有限公司(以下简称“梅丽科技”)与南方科技大学科研团队联合在材料科学领域顶级期刊《Advanced Functional Materials》(影响因子19.0)上发表重要研究成果,首次揭示来源于嗜酸细菌的胰泌素蛋白AcGspD作为一种新型纳米孔,在离子选择性筛分与单分子传感方面的突破性能力。该研究标志着梅丽科技在纳米孔蛋白技术开发与应用领域迈出关键一步。
研究团队通过高分辨率冷冻电镜技术,解析了AcGspD蛋白在近原子级别(2.4 Å)的三维结构,揭示其为一个由14个亚基组成的稳定β-桶状结构。该结构具备三大创新特性:
1、独特正电帽区结构:通过“唇-舌”互锁机制形成稳定的离子筛分界面;
2、扩展膜锚定区域:增强蛋白在脂质膜中的定向插入与稳定性;
3、疏水中央门控:实现对钙离子与铁离子的高效排斥,具备天然离子选择性。

在此基础上,研究团队通过理性设计将其中央门控区改造为极性非带电氨基酸,成功将AcGspD从离子筛分通道转化为单分子传感平台,实现了对DNA与多肽分子的可逆捕获与识别。
作为该研究的合作单位与技术创新支持方,梅丽科技在以下方面提供了关键技术支撑:
1、开发用于单分子检测的专用纳米孔芯片系统;
2、提供高精度电生理信号采集与分析平台;
3、设计并制备用于控制DNA穿膜行为的酶马达系统(Mekit-V1.0),实现对DNA运动的精确控制。
这些技术为实验的成功实施与数据的高质量获取提供了保障,也体现了梅丽科技在纳米孔传感系统集成方面的自主研发能力。
AcGspD纳米孔展现出优异的耐酸性与热稳定性,为其在复杂环境下的实际应用奠定了基础。双方正积极推进该平台在以下方向的产业化合作:
高通量DNA测序:作为新一代纳米孔蛋白骨架,提升测序精度与读长;
靶向分子检测:用于蛋白质、代谢物等生物标志物的单分子识别;
环境离子监测:实现对重金属离子的高选择性检测与筛分。

梅丽科技技术总监李伟博士表示:“AcGspD的发现与功能重塑,为纳米孔技术的发展提供了全新的蛋白骨架与设计思路。我们很高兴能参与这一前沿研究,并将持续推进其从实验室走向产业化应用。”
梅丽科技是一家专注于纳米孔技术创新与应用的科技企业,致力于开发基于生物纳米孔的单分子检测系统。公司拥有从蛋白工程、芯片设计到信号解析的全链条技术能力,产品方向涵盖基因测序、精准诊断、环境检测等领域。
论文信息
Ronghui Liu, Kuo Zhang, Qishun Feng, et al. “Unveiling Acidophilic Secretin Nanopores for Ion Exclusion and Single‐Molecule Sensing.” Advanced Functional Materials, 2025.
DOI: 10.1002/adfm.202517259
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