펩타이드 잔기 항력에 의한 DNA 통과 속도 저하

YFCFY 나노포어 벽면을 구성하는 타이로신 및 페닐알라닌 잔기가 유사한 크기의 불활성 SiNx 포어에 비해 dsDNA의 통과 속도를 늦추는 "항력 효과(drag effect)"로, paper_124에서 제안되었다 (see Yu et al., Nanotechnology (2019), Fig. 4d–e, p. 6).

상호작용

• Tyr 잔기는 네 가지 DNA 염기(아데닌/타이민/구아닌/사이토신)와 최대 19개의 수소결합을 형성할 수 있다.
• Phe 잔기는 DNA 염기 엣지와 방향족 반데르발스 / π-스태킹 상호작용을 제공한다.
• ~2.5 nm YFCFY 포어 내부(2.2 nm dsDNA 직경보다 간신히 큰 크기)에서, 이러한 상호작용이 공간 제한 효과와 결합하여 항력을 형성한다.

근거

• 이벤트 형태는 부분적인 전류 차단으로 시작되어 분자가 진행됨에 따라 더욱 깊어지는 양상을 보인다.
• 유사한 크기의 SiNx 포어(~2.7 nm, ~1.8 bp μs⁻¹; 문헌 참조 [41], Wanunu 2008)와 비교하여 ~1.8배 연장된 체류 시간(~1 bp μs⁻¹) — 이는 상충되는 결과가 아니라 일관된 결과이다 (YFCFY는 1.8배 느림).
• YFCFY의 제타 전위(pH 8.0에서 −23 mV)가 SiNx와 일치하므로 표면 전하의 기여는 배제된다 (see Yu et al., Nanotechnology (2019)).

역할

peptide-nanopore-membrane의 DNA 감지 거동을 지배하며, 그 화학적 특성은 YFCFY-peptide의 Tyr/Phe 조성에서 비롯된다.