Em nossos corpos, a transferência de informação genética, infecções virais e tráfico de proteínas, bem como a síntese e a degradação de biomoléculas, são todos fenômenos que requerem o transporte de moléculas através de canais. Melhorar o nosso controle desses canais e a capacidade das moléculas de se comunicarem poderia ter muitas aplicações potenciais nos campos da energia, biotecnologia e medicina. Isso inclui o sequenciamento de DNA ultrarrápido, detecção de marcadores biológicos usados ​​no diagnóstico de doenças, dobramento de proteínas, determinação em alta resolução do tamanho de moléculas biológicas ou mesmo o controle do transporte de íons ou biomoléculas através do sensor de proteína.

Em um novo estudo publicado em EPJ E , Manuela Pastoriza-Gallego da Universidade Paris-Seine, França, e colegas mostraram como alterar fatores externos, como tensão externa, para controlar o transporte de uma molécula de sulfato de dextrana - um polieletrólito - através dos nanoporos do canal da proteína aerolisina.

As moléculas que cruzam esses canais biológicos são frequentemente constituídas por uma cadeia de átomos, que pode ser maior do que o diâmetro do poro, normalmente menor do que 2 nanômetros de largura e 10 nanômetros de comprimento. Isso significa que uma força motriz é necessária para superar a barreira de energia do canal que confina a cadeia ao nanoporo. O nível dessa barreira de energia também depende das interações molécula-poro. Os autores estudaram anteriormente um nanoporo diferente, chamado alfa-hemolisina.

Para estudar a dinâmica em meio confinado no nível de uma única molécula, os cientistas confiam na detecção elétrica. Eles identificaram o impacto das cadeias de proteínas parcialmente dobradas ao cruzar o canal, que levam a bloqueios muito longos em nanoporos. Com base em uma comparação com seu trabalho anterior sobre nanoporos de alfa-hemolisina, eles provaram que a transição de desdobramento da proteína é independente do nanopore usado. Para proteína completamente desdobrada, os autores demonstraram que a entrada no poro precisa superar uma barreira de energia mínima. Eles também mostraram que o tempo de transporte diminui exponencialmente com a voltagem aplicada e aumenta com o comprimento da cadeia protéica.