在已知的多种翻译后修饰类型中,翻译后甲基化修饰是其中一种功能化的简单修饰类型,它调节着数百种蛋白质的功能,影响着蛋白质与蛋白质以及蛋白质与核酸之间的相互作用。鉴定蛋白质的甲基化修饰对于理解复杂的生物细胞进程和一些疾病的发病机制有重要的意义。由于甲基化修饰引起的变化较难检测和识别,因此研究甲基化修饰一直是蛋白质翻译后修饰领的一个挑战。基于纳米孔单分子技术的分析传感器近年来受到广泛关注,具有高灵敏度、无需标记、分辨率高等优势,适用于有微小差异组分的分析。该技术已成功应用于多肽的磷酸化和糖基化修饰的识别,但是因甲基化修饰对多肽或蛋白质的影响十分微小,利用该技术对肽链甲基化修饰的研究还未见报道。本论文以全-6-氨基-6-脱氧-γ-环糊精与α-溶血素纳米孔形成的复合物传感器成功地识别了精氨酸一次甲基化修饰的肽链。同时利用该传感器探究了甲基化修饰肽链与磺化杯[4]芳烃的结合情况。我们的研究结果为蛋白质甲基化修饰调控的癌症等疾病发病机制的研究提供了一定的参考价值。此外,利用纳米孔传感器对生物分子之间结合性能的探究为开发新的疾病治疗方法提供了一个新的平台。具体研究内容如下:1.基于α-HL-（WT）7-am8γCD单分子传感器识别肽链中精氨酸残基的甲基化修饰甲基化修饰并不会改变蛋白质或多肽所带的净电荷数,仅会对它们的体积大小和疏水性产生微小的影响,因此对于甲基化修饰的识别是翻译后修饰研究领域的一个难题。纳米孔单分子技术是一种可以识别具有微小差异组分的高分辨率分析技术,能获取生物分子的指纹信息。在本研究中,为了增强待测分子与识别体系的相互作用,利用全-6-氨基-6-脱氧-γ-环糊精（am8γCD）与α-溶血素（α-HL）复合物构建了一种新型识别受体。由于纳米孔内复杂的流体特性以及分析物与孔的多种非共价相互作用,可以从滞留时间和阻塞电流两个维度对肽链中精氨酸残基的甲基化修饰进行识别。通过在不同的实验条件下改变纳米孔内分析物所受到的电泳力和电渗流的大小,探究出最优的识别条件并且分析讨论了各种条件下甲基化和未甲基化肽链与识别受体之间不同的相互作用。研究结果表明该识别受体具有较为优异的识别甲基化修饰的性能,从单分子水平上提供了有效的识别信息,为蛋白质翻译后修饰的识别检测开发了新的研究思路。2.基于α-HL-（WT）7-am8γCD单分子传感器研究甲基化修饰肽链与磺化杯[4]芳烃的结合性能蛋白质的翻译后修饰对蛋白质-蛋白质、蛋白质-核酸以及蛋白质与一些有机分子之间的相互作用产生较大的影响。目前大多数的研究都以磺化杯[4]芳烃（SC4）与蛋白质中甲基化修饰的赖氨酸残基较强的结合能力来分析赖氨酸残基不同的甲基化修饰类型,而对于甲基化修饰的精氨酸残基与SC4之间的结合性能则少有报道。本研究依据SC4与肽链结合后产生的特征电流信号探究了精氨酸残基的一次甲基化修饰对肽链与SC4结合情况的影响。结果表明,含有甲基化修饰精氨酸残基的肽链与SC4的结合能力更强,分析物的浓度比、溶液p H以及离子强度都对结合能力有较为明显的影响。该方法为从单分子水平上研究蛋白质甲基化修饰对生物系统的调控机制提供了新的策略。