Служба оптимизации Aptamer

Аптамеры — это одноцепочечные олигонуклеотиды, которые могут специфически связываться с целевыми молекулами. Они образуют специфическую трехмерную структуру после адаптивного сворачивания посредством различных сил взаимодействия, таких как комплементарное спаривание нуклеотидных оснований, водородные связи, π-π-стекинг, электростатическая сила и т. д. Эта структура специфически связывается с целевыми молекулами посредством межмолекулярной силы. Аптамеры обычно производятся с помощью скрининга SELEX. Методы оптимизации аптамеров в основном направлены на улучшение сродства, селективности и стабильности аптамеров.

Alpha Lifetech стремится предоставлять клиентам точные и эффективные услуги скрининга и оптимизации аптамеров нуклеиновых кислот. Процесс скрининга и оптимизации является не только ключевым шагом в получении высококачественных аптамеров, но и важной основой для продвижения этих приложений. Alpha Lifetech продолжает внедрять передовые технологии и оптимизировать процессы обслуживания, чтобы гарантировать, что наши услуги всегда находятся на переднем крае отрасли и предоставляют клиентам более эффективный опыт скрининга и оптимизации аптамеров нуклеиновых кислот.

Выбор аптамера SELEX

Компания Alpha Lifetech на протяжении многих лет занимается разработкой аптамеров нуклеиновых кислот, в основном занимаясь проектированием аптамеров нуклеиновых кислот, созданием библиотеки аптамеров нуклеиновых кислот, скринингом аптамеров нуклеиновых кислот и синтезом аптамеров нуклеиновых кислот.

Метод скрининга SELEX является основным методом скрининга аптамеров. Alpha Lifetech может не только обеспечить отбор аптамеров SELEX, но и другие методы, основанные на технологии SELEX, такие как Cell-SELEX, CE-SELEX, Capture-SELEX и т. д. Благодаря скринингу аптамеров in vitro получаются аптамеры, которые могут специфически идентифицировать целевую молекулу и имеют высокое сродство к целевой молекуле, а затем на отобранных аптамерах выполняется высокопроизводительное секвенирование, и, наконец, аптамеры синтезируются посредством химического синтеза in vitro. Кроме того, Alpha Lifetech может оптимизировать выбранные аптамеры и проверять функции оптимизированных аптамеров.

Введение в оптимизацию аптамеров

Хотя аптамеры нуклеиновых кислот, проверенные с помощью технологии SELEX, обладают высокой аффинностью к целевым молекулам, в практических приложениях аптамеры все еще нуждаются в оптимизации для дальнейшего улучшения специфичности аптамера, аффинности аптамера и стабильности аптамера для удовлетворения потребностей конкретных сценариев применения.

Основные методы оптимизации аптамеров включают следующие аспекты:

Структурная резка

Усечение: путем удаления частей последовательности аптамера, которые не влияют или влияют в меньшей степени на связывающую способность целевой молекулы, сохраняя основную область распознавания, можно сократить длину аптамера, а также повысить эффективность его синтеза и стабильность аптамера.

На основе моделирования вторичной структуры и эмпирического метода проб и ошибок была искусственно определена локальная высшая структура аптамера (например, стержневое кольцо, псевдосоединение, G-квадруплет и т. д.), были удалены несформированные или парные одиночные цепи, стержень был укорочен, небольшие выпуклые кольца были удалены, кольца были уменьшены и т. д. Технология молекулярной стыковки используется для прогнозирования трехмерной структуры аптамера и целевой молекулы для более точной подгонки.

Введение мутации

Случайная мутация: Использование методов мутагенеза (таких как ПЦР-мутагенез) для введения случайных мутаций в последовательность аптамера и повторного скрининга с помощью технологии SELEX позволяет получить мутанты с более высоким сродством и селективностью. Этот метод позволяет исследовать разнообразие последовательностей аптамера и открывать новые паттерны связывания и направления оптимизации.

Мутация, специфичная для определенного участка: На основе структурного анализа и прогнозирования сайта связывания выбираются возможные сайты мутаций для замены одного или нескольких оснований, чтобы исследовать влияние различных последовательностей на производительность аптамера. Мутация, специфичная для определенного сайта, может точно контролировать структурные изменения аптамера для оптимизации его производительности.

Химическая модификация

Аптамер химически модифицирован, и в различные положения аптамера (например, основание, сахарное кольцо, фосфатная группа и т. д.) вводятся модифицирующие группы для улучшения стабильности, антинуклеазной способности и сродства аптамера.

Рис.1 Распространенные модификации аптамеров. (Источник ссылки:Книга «Нуклеиновая кислота», глава «Аптамеры нуклеиновых кислот»

Распространенные модификации включают 2'-фторрибозу, 2'-аминорибозу, 2'-о-метилрибозу, LNA (закрытая нуклеиновая кислота) и неметилированную пуриновую нуклеиновую кислоту (UNA). Эти модификации могут снизить распознавание нуклеаз, повысить способность аптамеров противостоять деградации или изменить их связывающие свойства с целевыми молекулами.

Знакомство с функциональной зоной

Аптамер наделен новыми функциями, такими как активность фермента и способность сообщать о флуоресценции. Лиганд-связывающая область объединяется с каталитической областью для получения аптамера с активностью фермента. Например, добавление областей, которые связываются с молекулами, испускающими флуоресценцию, создает самоотчитывающийся аптамер, который испускает флуоресцентный сигнал после успешного связывания с мишенью.