近日，《通訊·生物》刊發了復旦大學腦科學轉化研究院副研究員任煜軒等科研人員在單分子蛋白質折疊方面取得重要進展，他們利用高分辨率雙光鑷揭示了在絡合蛋白調控下SNARE(可溶性N-乙基馬來酰亞胺敏感因子附著受體)復合物的動態組裝機制。

　　高精度的雙光鑷作為國家蛋白質科學研究(上海)設施的核心研制儀器，可以操控和追蹤微球并測量記錄兩個微球間的作用力與位置等信息，主要用于研究蛋白質的折疊等生物大分子的機械力學特性和動力學機理。該系統通過建立恒溫恒濕的光學實驗室以及差分探測系統，結合多通道樣品池有效地在兩個微球之間連接單個生物大分子，實現對微納米顆粒位置及力學信號的長時間、高精度測量。

　　雙光鑷分別捕獲一個微米級高分子微球，通過雙鏈DNA手柄將蛋白質復合物連接在兩個微球上，通過光鑷對蛋白復合物精確地施加作用力。當蛋白質復合物所受的力增大時，會引起末端距的增加，可記錄單分子的力隨伸長量的變化曲線。

　　研究人員表示，當光鑷施加的力在7～13pN 時，SNARE 復合物連接域從完全折疊態打開。當力提高到 17～19 pN 時，SNARE復合物在C端緩慢去組裝。繼續增加力，出現一個～5 nm 的斷裂信號，對應沒有二硫鍵連接的單體蛋白 SNAP-25 的不可逆解離。通過力-伸長曲線可以判斷在多大力作用下，蛋白質會發生構象變化，再使用光鑷施加一個恒定的力研究蛋白質折疊動力學。

　　接下來，研究人員在單個SNARE復合物維持在動態組裝過程中，通入全長絡合蛋白，發現SNARE復合物的組裝和去組裝過程呈現出C端阻斷態、中間鉗制態及C端穩定態三類信號。

　　隨后，研究人員進一步通過截短型絡合蛋白實驗可以在單分子水平證實了絡合蛋白不同結構域在SNARE動態組裝中的功能。單分子光鑷技術在應用方面仍有非常大的發展空間，其應用范圍也正不斷拓寬。蛋白質設施自主研制專門用于單分子實驗的光鑷儀器對國內高端科研儀器的研發具有重要的推動作用和借鑒意義。(來源：中國科學報 張思瑋)