I nanopori proteici sono presenti nelle membrane cellulari e fungono da gateway biologici. Ciò significa che possono essere utilizzati anche per la rilevazione di specifiche catene molecolari bioattive, come catene di zucchero, come le molecole della famiglia dei glicosaminoglicani. Questi ultimi sono responsabili delle interazioni chiave a livello cellulare. Tipicamente mediano le interazioni con le superfici cellulari o con le proteine, con conseguente attivazione di effetti fisiologici e patologici nello sviluppo embrionale, crescita e differenziazione cellulare, risposta infiammatoria, crescita tumorale e infezione microbica. L'uso di tali nanopori come biosensori richiede di comprendere appieno gli intricati meccanismi che si verificano quando le catene di zucchero li attraversano.
In un nuovo studio pubblicato su EPJ MI , Aziz Fennouri dell'Università Paris-Saclay di Evry, Francia, e colleghi delineano i criteri chiave che determinano l'efficacia di due tipi di nanopori nel rilevamento delle catene di zucchero.
Nello specifico, gli autori studiano come due nanopori proteici larghi 10 nanometri, vale a dire α-emolisina (α-HL) da Staphylococcus aureus e aerolisina (AeL) da Aeromonas hydrophila, influenzino la capacità dei componenti della catena dello zucchero di grandi biomolecole, come l'acido ialuronico per passare attraverso i nanopori.
Gli autori trovano che, quando le catene di zucchero entrano dall'estremità larga dell'imbuto costituente ciascun poro, AeL può essere utilizzato per rilevare catene di zucchero corte. Al contrario, α-HL non riesce a rilevare catene così corte perché attraversano il nanoporo troppo rapidamente. Il contrario accade quando le catene di zucchero sono poste all'estremità sottile del poro a forma di imbuto.
Questi risultati mostrano che la scelta del nanoporo utilizzato per effettuare esperimenti di biosensing è essenziale. È necessario considerare criteri diversi dal diametro interno del poro quando si concepiscono i biosensori per renderli adatti al rilevamento. Altri parametri da considerare includono la ripartizione della carica all'interno del poro, possibili interazioni che si verificano sulla parete interna del canale dei pori, e la geometria del canale dei pori.
