天然蛋白质通道已经进化出精致的结构来选择性和快速地运输离子。而从自然中学习来建造仿生人工通道一直极具挑战性。

近日，杭州师范大学刘俊秋教授，于双江特聘教授，孙鸿程特聘副教授报道了利用十六烷基寡酰胺喹啉螺旋，提出了一种单分子质子通道，其最小纳米孔直径为1 Å。这种微小的纳米孔可以有效地促进质子的跨膜通量，并阻止其他离子的渗透。

文章要点

1）研究发现，与以前建立的水线辅助质子通道不同，螺旋通道内定向排列的NH-链为质子的传输提供了一条未被探索的途径，而不需要水分子的渗透。

2）单通道电生理实验表明，该螺旋通道具有较高的离子选择性（超过Na⁺，K⁺，C1⁻）和超高的质子流速率（超过10⁷ H⁺ s⁻¹ channel⁻¹）。

研究人员成功建立了一种通过精确调节合成纳米孔的管腔尺寸来制备优良人工离子通道的设计策略，这一直极具挑战性但具有重大意义。因此，这一研究方向有望为生物化学研究者开辟一个有前途的方向并提供一些启示，从而进一步启发其在生物医学、离子分离等领域的实际应用。

参考文献

Tengfei Yan, et al, Unimolecular Helix-Based Transmembrane Nanochannel with a Smallest Luminal Cavity of 1 Å Expressing High Proton Selectivity and Transport Activity, Nano Lett., 2021

DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c03858

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c03858