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Measuring Binding Constants of Cucurbituril-Based Host-Guest Interactions at the Single-Molecule Level with Nanopores.
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2019-03-13 , DOI: 10.1021/acssensors.9b00408 Yi You 1 , Ke Zhou 2 , Bingyuan Guo 2 , Quansheng Liu 3 , Zhong Cao 1 , Lei Liu 3 , Hai-Chen Wu 2
ACS Sensors ( IF 8.2 ) Pub Date : 2019-03-13 , DOI: 10.1021/acssensors.9b00408 Yi You 1 , Ke Zhou 2 , Bingyuan Guo 2 , Quansheng Liu 3 , Zhong Cao 1 , Lei Liu 3 , Hai-Chen Wu 2
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Cucurbiturils are one type of widely used macrocyclic host compound in supramolecular chemistry. Their peculiar properties have led to applications in a wide variety of research areas such as fluorescence spectroscopy, drug delivery, catalysis, and nanotechnology. However, the solubilities of cucurbiturils are rather poor in water and many organic solvents, which may cause accuracy problems when measuring binding constants with traditional methods. In this report, we aim to develop an approach to measure the binding constants of cucurbituril-based host-guest interactions at the single-molecule level. First, we covalently attach different guest compounds to the side-chain of DNA molecules. Then, excess cucurbiturils are incubated with DNA probes to form the host-guest complexes. Next, the modified DNA hybrids are threaded through α-hemolysin nanopore to generate highly characteristic current events. Finally, statistical analyses of the obtained events afford the binding constants of cucurbiturils with various molecules. This new approach provides a simple and straightforward method to compare binding strength of different host-guest complexes and may find applications for quantifying other macrocycle-based host-guest interactions.
中文翻译：
在单分子水平上测量基于葫芦脲的主客体相互作用与纳米孔的结合常数。
葫芦脲是超分子化学中一种广泛使用的大环主体化合物。它们的特殊性质导致在荧光光谱、药物输送、催化和纳米技术等广泛的研究领域中得到应用。然而，葫芦脲在水和许多有机溶剂中的溶解度较差，传统方法测量结合常数时可能会出现准确性问题。在本报告中，我们旨在开发一种在单分子水平上测量基于葫芦脲的主客体相互作用的结合常数的方法。首先，我们将不同的客体化合物共价连接到 DNA 分子的侧链上。然后，多余的葫芦脲与 DNA 探针一起孵育以形成主客体复合物。下一个，修饰后的 DNA 杂合体穿过 α-溶血素纳米孔，以产生高度特征性的时事事件。最后，对所得事件的统计分析提供了葫芦脲与各种分子的结合常数。这种新方法提供了一种简单直接的方法来比较不同主客体复合物的结合强度，并可能找到用于量化其他基于大环的主客体相互作用的应用。
更新日期：2019-03-13
中文翻译：
在单分子水平上测量基于葫芦脲的主客体相互作用与纳米孔的结合常数。
葫芦脲是超分子化学中一种广泛使用的大环主体化合物。它们的特殊性质导致在荧光光谱、药物输送、催化和纳米技术等广泛的研究领域中得到应用。然而，葫芦脲在水和许多有机溶剂中的溶解度较差，传统方法测量结合常数时可能会出现准确性问题。在本报告中，我们旨在开发一种在单分子水平上测量基于葫芦脲的主客体相互作用的结合常数的方法。首先，我们将不同的客体化合物共价连接到 DNA 分子的侧链上。然后，多余的葫芦脲与 DNA 探针一起孵育以形成主客体复合物。下一个，修饰后的 DNA 杂合体穿过 α-溶血素纳米孔，以产生高度特征性的时事事件。最后，对所得事件的统计分析提供了葫芦脲与各种分子的结合常数。这种新方法提供了一种简单直接的方法来比较不同主客体复合物的结合强度，并可能找到用于量化其他基于大环的主客体相互作用的应用。
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