Usługa optymalizacji aptamerów

Aptamery to jednołańcuchowe oligonukleotydy, które mogą wiązać się specyficznie z cząsteczkami docelowymi. Tworzą one specyficzną trójwymiarową strukturę po adaptacyjnym złożeniu poprzez różne siły oddziaływania, takie jak komplementarne parowanie zasad nukleotydowych, wiązania wodorowe, układanie π-π, siły elektrostatyczne itp. Ta struktura wiąże się specyficznie z cząsteczkami docelowymi poprzez siły międzycząsteczkowe. Aptamery są zazwyczaj wytwarzane przez przesiewanie SELEX. Metody optymalizacji aptamerów koncentrują się głównie na poprawie powinowactwa, selektywności i stabilności aptamerów.

Alpha Lifetech zobowiązuje się do świadczenia klientom dokładnych i wydajnych usług przesiewowych i optymalizacji aptamerów kwasów nukleinowych. Proces przesiewowy i optymalizacyjny jest nie tylko kluczowym krokiem w uzyskiwaniu wysokiej jakości aptamerów, ale także ważną podstawą do rozwoju tych zastosowań. Alpha Lifetech nadal wprowadza najnowocześniejsze technologie i optymalizuje procesy usługowe, aby zapewnić, że nasze usługi są zawsze na czele branży i zapewniają klientom bardziej wydajne doświadczenie w zakresie przesiewowych i optymalizacyjnych usług aptamerów kwasów nukleinowych.

Selekcja aptamerów SELEX

Firma Alpha Lifetech od wielu lat skupia się na rozwoju aptamerów kwasów nukleinowych, a jej działalność obejmuje głównie projektowanie aptamerów kwasów nukleinowych, konstrukcję bibliotek aptamerów kwasów nukleinowych, przesiewanie aptamerów kwasów nukleinowych oraz syntezę aptamerów kwasów nukleinowych.

Technika przesiewowa SELEX jest główną metodą przesiewową aptamerów. Alpha Lifetech może nie tylko zapewnić selekcję aptamerów SELEX, ale także inne metody oparte na technologii SELEX, takie jak Cell-SELEX, CE-SELEX, Capture-SELEX itp. Poprzez przesiew aptamerów in vitro uzyskuje się aptamery, które mogą specyficznie identyfikować cząsteczkę docelową i mają wysokie powinowactwo do cząsteczki docelowej, a następnie przeprowadza się sekwencjonowanie o wysokiej przepustowości na przesiewanych aptamerach, a na koniec aptamery są syntetyzowane poprzez syntezę chemiczną in vitro. Ponadto Alpha Lifetech może optymalizować wybrane aptamery i weryfikować funkcje zoptymalizowanych aptamerów.

Wprowadzenie do optymalizacji aptamerów

Chociaż aptamery kwasów nukleinowych badane przy użyciu technologii SELEX wykazują silne powinowactwo do cząsteczek docelowych, w praktycznych zastosowaniach aptamery te nadal wymagają optymalizacji w celu dalszej poprawy swoistości, powinowactwa i stabilności aptamerów, aby spełnić wymagania konkretnych scenariuszy zastosowań.

Główne metody optymalizacji aptamerów obejmują następujące aspekty:

Cięcie konstrukcji

Skrócenie: Usuwając części sekwencji aptameru, które nie wpływają lub wpływają w niewielkim stopniu na zdolność wiązania cząsteczki docelowej, zachowując jednocześnie główny obszar rozpoznawania, można skrócić długość aptameru, a także zwiększyć wydajność jego syntezy i stabilność.

Na podstawie symulacji struktury drugorzędowej oraz empirycznych prób i błędów, lokalna wyższa struktura aptameru (taka jak pierścień macierzysty, pseudozłącze, kwadruplet G itd.) została sztucznie zdefiniowana, usunięto nieuformowane lub sparowane pojedyncze łańcuchy, skrócono rdzeń, usunięto małe wypukłe pierścienie, zmniejszono pierścienie itd. Technologia dokowania molekularnego jest wykorzystywana do przewidywania trójwymiarowej struktury aptameru i cząsteczki docelowej w celu dokładniejszego dopasowania.

Przedstawiamy mutację

Losowa mutacja: Zastosowanie technik mutagenezy (takich jak mutageneza PCR) w celu wprowadzenia losowych mutacji do sekwencji aptameru i ponowne przesiewanie za pomocą technologii SELEX może uzyskać mutanty o wyższym powinowactwie i selektywności. Ta metoda może zbadać różnorodność sekwencji aptamerów i odkryć nowe wzorce wiązania i kierunki optymalizacji.

Mutacja specyficzna dla danego miejsca: Na podstawie analizy strukturalnej i przewidywania miejsca wiązania, możliwe miejsca mutacji są wybierane do podstawienia pojedynczej lub wielu zasad, aby zbadać wpływ różnych sekwencji na wydajność aptameru. Mutacja specyficzna dla miejsca może precyzyjnie kontrolować zmiany strukturalne aptameru, aby zoptymalizować jego wydajność.

Modyfikacja chemiczna

Aptamer jest modyfikowany chemicznie, a grupy modyfikujące wprowadzane są w różnych pozycjach aptameru (takich jak zasada, pierścień cukrowy, grupa fosforanowa itp.) w celu zwiększenia stabilności, zdolności antynukleazowej i powinowactwa aptameru.

Rys.1 Typowe modyfikacje aptamerów. (Źródło odniesienia:Książka „Kwas nukleinowy”, „Aptamery kwasu nukleinowego” Rozdział

Do powszechnych modyfikacji należą 2'-fluororyboza, 2'-aminoryboza, 2'-o-metyloryboza, LNA (zablokowany kwas nukleinowy) i niemetylowany kwas purynowy (UNA). Modyfikacje te mogą zmniejszyć rozpoznawanie nukleaz, zwiększyć zdolność aptamerów do opierania się degradacji lub zmienić ich właściwości wiązania się z cząsteczkami docelowymi.

Przedstawiamy obszar funkcyjny

Aptamer jest wyposażony w nowe funkcje, takie jak aktywność enzymatyczna i zdolność raportowania fluorescencji. Region wiążący ligand jest łączony z regionem katalitycznym, aby wytworzyć aptamer o aktywności enzymatycznej. Na przykład dodanie regionów wiążących się z cząsteczkami emitującymi fluorescencję tworzy samoraportujący aptamer, który emituje sygnał fluorescencyjny po udanym wiązaniu docelowym.