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基于步進(jìn)型組合文庫(kù)的post-SELEX策略?xún)?yōu)化得到最短適配體

來(lái)源: X-MOL 2017-08-28 15:07:23

“化學(xué)抗體”——寡核苷酸適配體是指經(jīng)體外指數(shù)富集配基系統(tǒng)進(jìn)化（SELEX）技術(shù)篩選得到的一段短單鏈寡核苷酸序列。篩選后合理的序列剪裁、優(yōu)化、修飾等環(huán)節(jié)又稱(chēng)為post-SELEX，一直以來(lái)是證實(shí)適配體有效性的前提和關(guān)鍵難點(diǎn)。軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院毒物藥物研究所的郭磊團(tuán)隊(duì)通過(guò)創(chuàng)建小型多方向步進(jìn)型適配體組合文庫(kù)，合理、高效地完成適配體序列的剪裁、優(yōu)化，為post-SELEX提供了有效的創(chuàng)新思路。

通過(guò)SELEX技術(shù)篩選得到的全長(zhǎng)適配體一般均包含引物序列和隨機(jī)序列，長(zhǎng)度一般在70~130 nt之間。其中隨機(jī)序列的長(zhǎng)度多在40-80 nt左右。許多經(jīng)SELEX技術(shù)篩選出的適配體，其引物區(qū)與隨機(jī)區(qū)產(chǎn)生堿基配對(duì)，某些引物區(qū)參與了特異性識(shí)別或隨機(jī)區(qū)序列較長(zhǎng)，存在冗余堿基序列。因此，對(duì)于全長(zhǎng)適配體序列，人們需對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)剪裁，以便得到既保持結(jié)合活性，又僅有適當(dāng)長(zhǎng)度（10-40 nt）的適配體，從而適合作為功能性傳感、診療識(shí)別元件。但目前多數(shù)結(jié)構(gòu)剪裁方法僅限于以試錯(cuò)法進(jìn)行隨機(jī)嘗試，依據(jù)核酸二級(jí)結(jié)構(gòu)及自由能的經(jīng)驗(yàn)性判斷，對(duì)適配體序列進(jìn)行較為隨機(jī)的剪裁或定點(diǎn)突變。其主要缺點(diǎn)在于隨機(jī)方法效率較低、難度較大，尚無(wú)系統(tǒng)的理論指導(dǎo)和較好的解決方案，因而亟需發(fā)展指導(dǎo)結(jié)構(gòu)剪裁優(yōu)化的新思路，從中尋找親和性更高、特異性更強(qiáng)、序列更短的適配體，除去冗余序列，提高適配體識(shí)別研究的容錯(cuò)度、通用性和穩(wěn)定性。

軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院的郭磊團(tuán)隊(duì)基于組合化學(xué)思想，提出“序列中相鄰堿基位點(diǎn)極可能通過(guò)堿基堆積及氫鍵作用影響空間相互作用”的觀(guān)點(diǎn)，以重組人促紅細(xì)胞生成素α（EPO-α）的適配體807-39 nt為模式分子，創(chuàng)建創(chuàng)新性的小型多方向步進(jìn)型適配體組合文庫(kù)，四組步進(jìn)型序列文庫(kù)包含向左收縮、向右收縮、兩端收縮和兩端擴(kuò)展等四組分子群，并開(kāi)發(fā)了免標(biāo)記SPR評(píng)價(jià)方法，僅從35條序列中高效地篩選優(yōu)化得到無(wú)冗余序列的最短適配體In27，并在明確其關(guān)鍵堿基位點(diǎn)貢獻(xiàn)的基礎(chǔ)上構(gòu)建簡(jiǎn)并序列。In27僅保留了初始適配體39 nt二級(jí)結(jié)構(gòu)中的環(huán)部分，但親和活性與之相當(dāng)。

作者進(jìn)一步采用親和競(jìng)爭(zhēng)作用分析，界定了多種親和識(shí)別分子，如適配體39 nt及In27、EPO受體（EPOR）、EPO的單克隆抗體以及麥胚凝集素（WGA）在EPO-α上的結(jié)合作用模式。這就為利用適配體In27（或39 nt）做為EPO-EPOR間的抑制劑研究提供了積極的線(xiàn)索。

分析化學(xué)

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