Aptameroptimalisatieservice

Aptameren zijn enkelstrengs oligonucleotiden die zich specifiek kunnen binden aan doelmoleculen. Ze vormen een specifieke driedimensionale structuur na adaptieve vouwing door middel van verschillende interactiekrachten, zoals complementaire basenparing, waterstofbruggen, π-π-stapeling, elektrostatische krachten, enzovoort. Deze structuur bindt zich specifiek aan doelmoleculen door middel van intermoleculaire krachten. Aptameren worden meestal geproduceerd via SELEX-screening. Optimalisatiemethoden voor aptameren richten zich voornamelijk op het verbeteren van de affiniteit, selectiviteit en stabiliteit van aptameren.

Alpha Lifetech streeft ernaar klanten nauwkeurige en efficiënte screening- en optimalisatiediensten voor nucleïnezuuraptameren te bieden. Het screening- en optimalisatieproces is niet alleen een cruciale stap in het verkrijgen van hoogwaardige aptameren, maar vormt ook een belangrijke basis voor de verdere ontwikkeling van deze toepassingen. Alpha Lifetech blijft geavanceerde technologieën introduceren en serviceprocessen optimaliseren om ervoor te zorgen dat onze diensten altijd toonaangevend zijn in de branche en klanten een efficiëntere ervaring bieden op het gebied van screening en optimalisatie van nucleïnezuuraptameren.

SELEX Aptamerselectie

Alpha Lifetech richt zich al vele jaren op de ontwikkeling van nucleïnezuuraptameren, hoofdzakelijk onderverdeeld in het ontwerpen van nucleïnezuuraptameren, het samenstellen van aptamerbibliotheken, het screenen van nucleïnezuuraptameren en de synthese van nucleïnezuuraptameren.

De SELEX-screeningtechniek is de belangrijkste methode voor het screenen van aptameren. Alpha Lifetech biedt niet alleen SELEX-aptamerselectie aan, maar ook andere methoden gebaseerd op SELEX-technologie, zoals Cell-SELEX, CE-SELEX, Capture-SELEX, enz. Door middel van in vitro screening van aptameren worden aptameren verkregen die het doelmolecuul specifiek kunnen identificeren en een hoge affiniteit voor het doelmolecuul hebben. Vervolgens wordt high-throughput sequencing uitgevoerd op de gescreende aptameren en ten slotte worden de aptameren gesynthetiseerd via in vitro chemische synthese. Daarnaast kan Alpha Lifetech de geselecteerde aptameren optimaliseren en de functionaliteit van de geoptimaliseerde aptameren verifiëren.

Inleiding tot aptameeroptimalisatie

Hoewel de nucleïnezuuraptameren die met SELEX-technologie zijn geselecteerd een sterke affiniteit hebben voor doelmoleculen, moeten de aptameren in praktische toepassingen nog verder worden geoptimaliseerd om de specificiteit, affiniteit en stabiliteit te verbeteren en zo te voldoen aan de eisen van specifieke toepassingsscenario's.

De belangrijkste aptameroptimalisatiemethoden omvatten de volgende aspecten:

Structuursnijden

Truncatie: Door delen van de aptameersequentie te verwijderen die de bindingscapaciteit van het doelmolecuul niet of nauwelijks beïnvloeden, en het kernherkenningsgebied te behouden, kan de lengte van het aptameer worden verkort en de synthese-efficiëntie en aptameerstabiliteit worden verbeterd.

Op basis van simulaties van de secundaire structuur en empirische trial-and-error-methoden werd de lokale hogere structuur van het aptameer (zoals stamring, pseudoverbinding, G-quadruplet, enz.) kunstmatig gedefinieerd. Ongevormde of gepaarde enkelvoudige ketens werden verwijderd, de stam werd ingekort, kleine convexe ringen werden verwijderd, ringen werden gereduceerd, enz. Moleculaire dockingtechnologie wordt gebruikt om de driedimensionale structuur van het aptameer en het doelmolecuul te voorspellen voor een nauwkeurigere afstemming.

Introductie van mutatie

Willekeurige mutatieDoor gebruik te maken van mutagenesetechnieken (zoals PCR-mutagenese) om willekeurige mutaties in de aptameersequentie te introduceren, en vervolgens opnieuw te screenen met SELEX-technologie, kunnen mutanten met een hogere affiniteit en selectiviteit worden verkregen. Deze methode maakt het mogelijk om de diversiteit van aptameersequenties te onderzoeken en nieuwe bindingspatronen en optimalisatiemogelijkheden te ontdekken.

Plaatsgebonden mutatieOp basis van structurele analyse en voorspelling van bindingsplaatsen worden mogelijke mutatieplaatsen geselecteerd voor enkelvoudige of meervoudige basenvervanging om de effecten van verschillende sequenties op de prestaties van het aptameer te onderzoeken. Plaats-specifieke mutatie kan de structurele veranderingen van het aptameer nauwkeurig controleren om de prestaties ervan te optimaliseren.

Chemische modificatie

Het aptameer wordt chemisch gemodificeerd en er worden modificatiegroepen geïntroduceerd op verschillende posities van het aptameer (zoals een base, suikerring, fosfaatgroep, enz.) om de stabiliteit, het antinuclease-vermogen en de affiniteit van het aptameer te verbeteren.

Figuur 1. Veelvoorkomende modificaties van aptameren. (Bron:"Nucleïnezuur"-boek, hoofdstuk "Nucleïnezuuraptameren"

Veelvoorkomende modificaties zijn onder andere 2'-fluororibose, 2'-aminoribose, 2'-o-methylribose, LNA (locked nucleic acid) en ongemethyleerd purine-nucleïnezuur (UNA). Deze modificaties kunnen de herkenning door nucleasen verminderen, het vermogen van aptameren om afbraak te weerstaan vergroten of hun bindingseigenschappen aan doelmoleculen veranderen.

Introductie van het functiegebied

Het aptameer krijgt nieuwe functies, zoals enzymactiviteit en het vermogen om fluorescentie te detecteren. Het ligandbindende gebied wordt gecombineerd met het katalytische gebied om een aptameer met enzymactiviteit te produceren. Door bijvoorbeeld gebieden toe te voegen die binden aan fluorescentie-emitterende moleculen, ontstaat een zelfrapporterend aptameer dat een fluorescent signaal uitzendt na succesvolle binding aan het doelwit.