Service d'optimisation des aptamères

Les aptamères sont des oligonucléotides monocaténaires capables de se lier spécifiquement à des molécules cibles. Ils adoptent une structure tridimensionnelle spécifique après un repliement adaptatif, grâce à diverses interactions telles que l'appariement complémentaire des bases nucléotidiques, les liaisons hydrogène, l'empilement π-π et les forces électrostatiques. Cette structure se lie spécifiquement aux molécules cibles par interaction intermoléculaire. Les aptamères sont généralement produits par criblage SELEX. Les méthodes d'optimisation des aptamères visent principalement à améliorer leur affinité, leur sélectivité et leur stabilité.

Alpha Lifetech s'engage à fournir à ses clients des services de criblage et d'optimisation d'aptamères d'acides nucléiques précis et performants. Ce processus est essentiel à l'obtention d'aptamères de haute qualité et constitue un fondement important pour le développement de leurs applications. Alpha Lifetech investit continuellement dans des technologies de pointe et optimise ses processus afin de garantir des services toujours à la pointe du secteur et d'offrir à ses clients une expérience de criblage et d'optimisation d'aptamères d'acides nucléiques toujours plus efficace.

Sélection d'aptamères SELEX

Alpha Lifetech se concentre depuis de nombreuses années sur le développement d'aptamères d'acides nucléiques, principalement divisé en conception d'aptamères d'acides nucléiques, construction de bibliothèques d'aptamères d'acides nucléiques, criblage d'aptamères d'acides nucléiques et synthèse d'aptamères d'acides nucléiques.

La technique de criblage SELEX est la principale méthode de sélection des aptamères. Alpha Lifetech propose non seulement la sélection d'aptamères par SELEX, mais aussi d'autres méthodes basées sur cette technologie, telles que Cell-SELEX, CE-SELEX et Capture-SELEX. Le criblage in vitro permet d'obtenir des aptamères capables de reconnaître spécifiquement la molécule cible et présentant une forte affinité pour celle-ci. Ces aptamères sont ensuite soumis à un séquençage à haut débit, puis synthétisés par synthèse chimique in vitro. Alpha Lifetech peut également optimiser les aptamères sélectionnés et vérifier leurs fonctions.

Introduction à l'optimisation des aptamères

Bien que les aptamères d'acides nucléiques sélectionnés par la technologie SELEX présentent une forte affinité pour les molécules cibles, dans les applications pratiques, les aptamères doivent encore être optimisés pour améliorer davantage la spécificité, l'affinité et la stabilité des aptamères afin de répondre aux besoins de scénarios d'application spécifiques.

Les principales méthodes d'optimisation des aptamères comprennent les aspects suivants :

Découpe de structure

Troncation : En supprimant les parties de la séquence de l’aptamère qui n’affectent pas ou peu la capacité de liaison de la molécule cible, tout en préservant la zone de reconnaissance centrale, la longueur de l’aptamère peut être raccourcie, et son efficacité de synthèse ainsi que sa stabilité peuvent être améliorées.

En se basant sur la simulation de la structure secondaire et sur une approche empirique par essais et erreurs, la structure locale supérieure de l'aptamère (telle que l'anneau de la tige, la pseudojonction, le G-quadruplet, etc.) a été définie artificiellement, les chaînes simples non formées ou appariées ont été supprimées, la tige a été raccourcie, les petits anneaux convexes ont été supprimés, les anneaux ont été réduits, etc. La technologie d'amarrage moléculaire est utilisée pour prédire la structure tridimensionnelle de l'aptamère et de la molécule cible pour une adaptation plus précise.

Introduction de la mutation

mutation aléatoireL'utilisation de techniques de mutagenèse (telles que la mutagenèse par PCR) pour introduire des mutations aléatoires dans la séquence d'aptamères, suivie d'un nouveau criblage par la technologie SELEX, permet d'obtenir des mutants présentant une affinité et une sélectivité accrues. Cette méthode permet d'explorer la diversité des séquences d'aptamères et de découvrir de nouveaux modes de liaison ainsi que des pistes d'optimisation.

Mutation spécifique au siteÀ partir d'analyses structurales et de prédictions de sites de liaison, des sites de mutation potentiels sont sélectionnés pour des substitutions de bases uniques ou multiples, afin d'explorer l'influence de différentes séquences sur les performances de l'aptamère. La mutation ciblée permet de contrôler précisément les modifications structurales de l'aptamère et ainsi d'optimiser ses performances.

modification chimique

L'aptamère est modifié chimiquement, et des groupes de modification sont introduits à différentes positions de l'aptamère (tels qu'une base, un cycle de sucre, un groupe phosphate, etc.) pour améliorer la stabilité, la capacité anti-nucléase et l'affinité de l'aptamère.

Fig. 1 Modifications courantes des aptamères. (Source de référence :Livre « Acide nucléique », chapitre « Aptamères d’acide nucléique »

Les modifications courantes comprennent le 2'-fluororibose, le 2'-aminoribose, le 2'-o-méthylribose, l'acide nucléique verrouillé (LNA) et l'acide nucléique purique non méthylé (UNA). Ces modifications peuvent réduire la reconnaissance par les nucléases, accroître la résistance des aptamères à la dégradation ou modifier leurs propriétés de liaison aux molécules cibles.

Présentation du domaine fonctionnel

L'aptamère est doté de nouvelles fonctions, telles que l'activité enzymatique et la capacité de générer un signal fluorescent. La région de liaison au ligand est combinée à la région catalytique pour produire un aptamère à activité enzymatique. Par exemple, l'ajout de régions se liant à des molécules fluorescentes crée un aptamère auto-rapporteur qui émet un signal fluorescent après une liaison réussie à sa cible.