精准检测核酸双链中碱基突变的类型和位置，对快速诊断基因突变有非常重要的。目前要达到这一目标需要，对核酸全片段测序，时间和成本非常高。其他比色，荧光，单分子方法或其他方法很难达到这一目标。广州大学化学化工学院王家海教授联合安序源生物科技（深圳）有限公司通过加入特异性小分子螯合剂，结合蛋白质纳米孔单分子测试发现：（1）蛋白质纳米孔可以检测到含有GG突变的核酸双链；（2）蛋白质纳米孔可以确认碱基突变的位置。同时，多碱基突变也能很容易被识别。项目研究中，设计了两个单突变位置，一个是中间位置，一个是接近末端的位置。
GG碱基错配和小分子ND有特异性相互作用（图1），不同位置的GG错配和ND之间的相互作用不同，结合ND小分子后GG相互作用的氢键数量在核酸两头的数量小于GG错配在中间的数量。因此有可能ND结合GG碱基错配后，整个双链相互作用的亲和力在结合ND前后差别也不同。受此启发，蛋白质纳米孔具有特殊结构，有可能进一步引起结合ND前后的核酸双链间亲和力之间差别的放大。
图2. 蛋白质纳米孔探究不同突变位置的电流信号
实验主要研究了GG碱基错配在不同位置时，结合ND分子前后错配核酸双链过蛋白质纳米孔的脉冲电信号和信号分析。从图2中可以看出，有错配的核酸双链结合ND前，过孔时间短，结合ND分子后，过孔时间明显的长移。显著的是，没有错配的核酸双链，加入ND分子前后的电阻脉冲峰没有变化。同时，在核酸双链的末端错配,结合ND前后，过孔脉冲峰显示，过孔时间不同，不同的差距随着错配位置发生变化。电阻脉冲峰的分析数据同时也显示，电阻脉冲峰的电流强度对不同位置的错配没有依赖度。
图3. 全分子动力学模拟
为了详细解释螯合剂结合后的核酸双链过孔的详细过程，研究工作实施了全分子动力学模拟。阐述了螯合剂结合前后的核酸双链之间氢键的数量；从能量上，过孔牵引力和碱基之间变化距离方面，阐明了蛋白质纳米孔的两个狭窄区域对核酸双链过孔的影响。模拟发现，蛋白质纳米孔进口端的狭窄区域对突变在末端的碱基突变影响巨大。分子动力学模拟和实验结果高度一致。
