Servizio di ottimizzazione degli aptameri

Gli aptameri sono oligonucleotidi a catena singola in grado di legarsi specificamente alle molecole bersaglio. Formano una specifica struttura tridimensionale dopo un ripiegamento adattivo attraverso diverse forze di interazione, come l'appaiamento complementare delle basi nucleotidiche, il legame a idrogeno, l'impilamento π-π, la forza elettrostatica, ecc. Questa struttura si lega specificamente alle molecole bersaglio attraverso la forza intermolecolare. Gli aptameri vengono solitamente prodotti mediante screening SELEX. I metodi di ottimizzazione degli aptameri si concentrano principalmente sul miglioramento dell'affinità, della selettività e della stabilità degli aptameri.

Alpha Lifetech si impegna a fornire ai clienti servizi di screening e ottimizzazione degli aptameri di acidi nucleici accurati ed efficienti. Il processo di screening e ottimizzazione non è solo un passaggio fondamentale per ottenere aptameri di alta qualità, ma anche una base fondamentale per il progresso di queste applicazioni. Alpha Lifetech continua a introdurre tecnologie all'avanguardia e a ottimizzare i processi di servizio per garantire che i nostri servizi siano sempre all'avanguardia nel settore e offrire ai clienti un'esperienza di screening e ottimizzazione degli aptameri di acidi nucleici più efficiente.

Selezione degli aptameri SELEX

Alpha Lifetech si concentra da molti anni sullo sviluppo di aptameri di acidi nucleici, suddivisi principalmente in progettazione di aptameri di acidi nucleici, costruzione di librerie di aptameri di acidi nucleici, screening di aptameri di acidi nucleici e sintesi di aptameri di acidi nucleici.

La tecnica di screening SELEX è il metodo principale per lo screening degli aptameri. Alpha Lifetech non solo fornisce la selezione degli aptameri SELEX, ma anche altri metodi basati sulla tecnologia SELEX, come Cell-SELEX, CE-SELEX, Capture-SELEX, ecc. Attraverso lo screening in vitro degli aptameri, si ottengono aptameri in grado di identificare specificamente la molecola target e con elevata affinità per la molecola target. Successivamente, sugli aptameri selezionati viene eseguito un sequenziamento ad alto rendimento e, infine, gli aptameri vengono sintetizzati tramite sintesi chimica in vitro. Inoltre, Alpha Lifetech può ottimizzare gli aptameri selezionati e verificarne le funzioni.

Introduzione all'ottimizzazione degli aptameri

Sebbene gli aptameri di acidi nucleici selezionati dalla tecnologia SELEX abbiano una forte affinità per le molecole target, nelle applicazioni pratiche devono ancora essere ottimizzati per migliorarne ulteriormente la specificità, l'affinità e la stabilità per soddisfare le esigenze di specifici scenari applicativi.

I principali metodi di ottimizzazione degli aptameri includono i seguenti aspetti:

Taglio della struttura

Troncamento: rimuovendo parti della sequenza dell'aptamero che non influenzano o influenzano in modo limitato la capacità di legame della molecola bersaglio, preservando l'area di riconoscimento centrale, è possibile accorciare la lunghezza dell'aptamero e migliorarne l'efficienza di sintesi e la stabilità.

Sulla base della simulazione della struttura secondaria e di tentativi ed errori empirici, la struttura locale superiore dell'aptamero (come l'anello stelo, la pseudogiunzione, il G-quadrupletto, ecc.) è stata definita artificialmente, le catene singole non formate o accoppiate sono state rimosse, lo stelo è stato accorciato, i piccoli anelli convessi sono stati rimossi, gli anelli sono stati ridotti, ecc. La tecnologia di docking molecolare viene utilizzata per prevedere la struttura tridimensionale dell'aptamero e della molecola target per una personalizzazione più accurata.

Introduzione della mutazione

Mutazione casuale: L'utilizzo di tecniche di mutagenesi (come la mutagenesi tramite PCR) per introdurre mutazioni casuali nella sequenza dell'aptamero e il re-screening mediante tecnologia SELEX possono ottenere mutanti con maggiore affinità e selettività. Questo metodo può esplorare la diversità delle sequenze dell'aptamero e scoprire nuovi modelli di legame e direzioni di ottimizzazione.

Mutazione sito-specifica: Sulla base dell'analisi strutturale e della previsione del sito di legame, vengono selezionati possibili siti di mutazione per la sostituzione di una singola base o di più basi per esplorare gli effetti di diverse sequenze sulle prestazioni dell'aptamero. La mutazione sito-specifica può controllare con precisione i cambiamenti strutturali dell'aptamero per ottimizzarne le prestazioni.

modifica chimica

L'aptamero viene modificato chimicamente e gruppi di modifica vengono introdotti in diverse posizioni dell'aptamero (come base, anello di zucchero, gruppo fosfato, ecc.) per migliorare la stabilità, la capacità antinucleasica e l'affinità dell'aptamero.

Fig.1 Modifiche comuni degli aptameri. (Fonte di riferimento:Libro "Acido nucleico", Capitolo "Aptameri di acidi nucleici"

Le modifiche più comuni includono 2'-fluororibosio, 2'-amminoribosio, 2'-o-metilribosio, LNA (acido nucleico bloccato) e acido nucleico purinico non metilato (UNA). Queste modifiche possono ridurre il riconoscimento delle nucleasi, aumentare la capacità degli aptameri di resistere alla degradazione o alterare le loro proprietà di legame alle molecole bersaglio.

Introduzione all'area funzionale

L'aptamero è dotato di nuove funzioni, come l'attività enzimatica e la capacità di segnalare la fluorescenza. La regione di legame al ligando viene combinata con la regione catalitica per produrre un aptamero con attività enzimatica. Ad esempio, l'aggiunta di regioni che si legano a molecole che emettono fluorescenza crea un aptamero autoreferenziale che emette un segnale fluorescente dopo il legame con il bersaglio.