Vasorin蛋白特异单链DNA适配体的筛选与鉴定

目的:筛选能特异识别vasorin(VASN)蛋白的单链DNA(ss DNA)适配体并对其进行鉴定。方法:利用SPRSELEX技术筛选VASN蛋白特异ss DNA适配体,通过基因克隆测序、MEME在线软件和RNA structure软件分析富集文库序列并挑选出候选适配体序列,利用EMSA、ELISA、流式细胞术对候选适配体进行特异性与亲和力鉴定。结果:经过5轮SELEX筛选,获得了与VASN蛋白特异结合的ss DNA适配体富集文库,合成候选适配体,经EMSA和ELISA检测分析,证实适配体V4-2能与VASN蛋白特异结合,而不与无关对照牛血清白蛋白结合,其平衡解离常数为281.3±103.7 nmol/L;流式细胞术证实V4-2能够特异识别高表达VASN蛋白的Hep G2细胞。结论:筛选获得特异识别VASN蛋白的ss DNA适配体V4-2。     

靶向磷脂酰肌醇蛋白聚糖1的DNA适配体筛选

目的:筛选获得特异性结合磷脂酰肌醇蛋白聚糖1(GPC1)的单链DNA适配体。方法:合成全长81 nt,中间含39个随机序列的单链寡核苷酸(ss DNA)文库,运用指数富集配基系统进化(SELEX)技术筛选获得GPC1适配体;酶联免疫吸附分析法(ELISA)实验确定候选适配体与GPC1蛋白的亲和力,流式细胞术确定候选适配体与2种GPC1高表达细胞系(胰腺癌Panc-1细胞和工具细胞Luc-ZR-75-1~(GPC1))的结合特异性。结果:经过10轮SELEX筛选获得#9适配体,ELISA分析其亲和力为44±0.69 nmol/L,流式细胞术结果表明其与胰腺癌Panc-1细胞和Luc-ZR-75-1~(GPC1)细胞的阳性结合率分别为44.69%和51.44%。结论:筛选获得与GPC1蛋白有较高亲和力、与表达GPC1细胞系特异结合的ss DNA适配体。     

SELEX技术筛选纤维蛋白适配子的研究

目的:用纤维蛋白作为靶物质对ss DNA随机序列文库进行筛选,旨在获得高亲和力的纤维蛋白适配子。方法:在体外人工合成长度为99个核苷酸的ss DNA随机序列文库,文库中间区域为63个核苷酸的随机序列,两端为18个核苷酸的固定的引物序列;然后以羧基磁珠为介质包被纤维蛋白,利用指数级富集的配体系统进化技术(SELEX)对ss DNA随机序列文库进行反复筛选,当结合率不再提高时对筛选出的适配子进行连接、转化及测序分析。结果:羧基磁珠成功地包被了纤维蛋白,包被效率为87.65%,经15轮逐步递增压力的筛选,获得了纤维蛋白适配子群,经测序分析比对发现适配子有很好的多样性。结论:应用SELEX技术初步筛选出了亲和力较高的纤维蛋白适配子群,为下一步的鉴定及功能研究奠定了良好基础。     

全细菌SELEX法筛选粪肠球菌特异性适配体

肠球菌（Enterococcus）是内源性和外源性医院感染的第二大病原菌,检出率仅次于大肠杆菌,从分子水平上发展靶标的高亲和力分子探针对肠球菌的识别和检测具有非常重要的意义。本研究以粪肠球菌为靶标,运用全细菌指数富集的配体系统进化技术（whole-bacteria systematic evolution of ligands by exponential enrichment, whole-bacteria SELEX）,从全长为79个核苷酸包含35个随机碱基序列的单链DNA文库中筛选与靶标高亲和力、高特异性结合的适配体,利用荧光分析法监控筛选过程中不同轮次所得次级文库与粪肠球菌的结合力,经12轮筛选和克隆测序,获得了39条适配体序列。进一步对筛选得到的适配体进行序列比对、二级结构分析、流式细胞分析、解离常数（Kd）测定及特异性验证,最终获得一条与粪肠球菌能特异性结合的适配体Apt 21,其Kd值为549.2 ± 147.4 nmol/L。该适配体可作为粪肠球菌检测的识别元件,为建立基于适配体的新型粪肠球菌检测方法奠定了基础。     

金黄色葡萄球菌外毒素B特异性适体的筛选及其应用

目的:利用指数富集配基的系统进化(SELEX)技术,筛选能与金黄色葡萄球菌外毒素B(SEB)特异、高亲和力结合的单链DNA(ssDNA)适体,并将该适体应用于患者血清标本的检测。方法:从体外合成的96核苷酸随机ss-DNA文库中,以羧基磁珠作为筛选介质,经逐步PCR扩增、筛选,获得针对SEB的高亲和力、高特异性适体;利用荧光素标记适体测定筛选过程中各轮结合力;利用酶连接适体方法检测适体特异性和结合力。结果:经过13轮筛选,ssDNA文库与SEB的结合百分率从1.1%提高到39.8%,增加了36倍;获得的ssDNA适体(A11)针对SEB的特异性强,与金黄色葡萄球菌表面蛋白A(SPA)结合低,并能初步识别患者血清。结论:利用SELEX技术筛选获得了特异结合SEB的高亲和力的ssDNA适体,为金黄色葡萄球菌的临床诊断与治疗奠定了基础。     

抑制RANKL诱导破骨细胞分化的DNA适配子的筛选

目的:筛选能高特异性、高亲和力结合RANKL蛋白并有效抑制RANKL对破骨细胞诱导分化作用的DNA适配子。方法:首先,采用原核系统表达并纯化RANKL蛋白,通过SELEX(Systematic evolution of ligands by exponential)技术从人工合成的单链随机寡核苷酸文库中筛选能高特异性、高亲和力结合RANKL蛋白的DNA适配子。然后,用RNAfolding sever software分析适配子空间结构,以ELISA检测DNA适配子和RANKL亲和力大小并筛选出亲和力最高的一组DNA适配子用以验证DNA适配子对RANKL诱导破骨细胞分化的抑制作用。结果:(1)成功在原核系统表达并纯化RANKL蛋白;(2)筛选出能高特异性、高亲和力结合RANKL蛋白的12个DNA适配子。(3)与对照组相比,不同浓度DNA适配子能明显抑制TRAP阳性破骨细胞数量(P0.05),且浓度越高抑制效果越明显。结论:成功筛选出的DNA适配子能特异性结合RANKL蛋白并有效抑制RANKL对破骨细胞的诱导分化功能。     

肝脏去唾液酸糖蛋白受体特异性RNA适配子的SELEX筛选与鉴定

目的获得能够特异性高亲和力结合肝脏特异性去唾液酸糖蛋白受体（asialoglycoprotein receptor,ASGPR）的RNA适配子,为开发诊断和治疗肝脏疾病的靶向性试剂和药物奠定基础。方法合成一个长度为115nt含有25个随机序列的单链DNA随机文库,通过体外转录构建出单链RNA适配子随机文库,以肝脏ASGPR大亚基为靶蛋白,采用SELEX（systematic evolution of ligands by exponential enrichment）技术筛选具有高亲和力的AsGPR特异性RNA适配子;通过膜结合测定实验、凝胶阻滞实验鉴定筛选适配子对靶蛋白的特异性和亲和力。结果经过12轮筛选获得了具有高亲和力的肝脏ASGPR特异性RNA适配子。结论成功地筛选出了具有离亲和力的肝脏ASGPR特异性RNA适配子库。     

分子模拟指导核酸适配体文库设计

核酸适配体是利用配体指数富集的系统进化技术（SELEX）从随机文库中筛选获得一段有功能的单链寡核苷酸。但因筛选过程中的文库选择、洗涤次数、分离效率、缓冲液离子含量和pH值等多种因素的影响,迄今所报道的亲和力与特异性都很高的核酸适配体为数不多。初始文库是核酸适配体筛选的源头,作为SELEX技术的根本,其设计是否合理直接影响到筛选的成败和效率。分子模拟能以核酸适配体文库为主体,计算机为主要工具,发展多种结构模拟与分析工具,辅助核酸适配体文库的合理设计。本文综述了现阶段利用分子模拟进行核酸适配体初始文库设计的相关方法,希望能为从源头上提高核酸适配体筛选的成功率提供线索。     

基于核酸适配体的生物分析新方法研究进展

核酸适配体是从随机文库中采用SELEX技术筛选所得的单链短链寡核苷酸片段(通常为15-80个ss DNA或ss RNA)。其能够折叠形成独特稳定的三维结构,通过静电相互作用,氢键,范德华力,碱堆叠或多种作用力组合特异性地与多种靶标结合。适配体因具有构象变化能力而被用作生物分析中的理想识别配体。目前,基于适配体的生物分析新方法得到广泛研究,并用于蛋白多肽类药物分析、疾病标志物诊断、外泌体检测、循环肿瘤细胞检测和病毒检测等方面。本文综述了核酸适配体用于生物分析方法开发的最新进展,比较和讨论不同分析方法,并对基于适配体的生物分析新方法提出了设想和展望,为开发新的生物分析方法和检测技术提供了思路和借鉴。     

细胞特异性核酸适配体筛选新策略的研究进展

核酸适配体(aptamer)是在体外采用指数富集的配基系统进化技术(systematic evolution of ligands by exponential enrichment, SELEX)从人工合成的随机寡核苷酸文库中筛选得到的一段寡核苷酸序列(RNA或DNA),能折叠成特定的三维空间结构同靶物质进行高特异性与高亲和性的结合。近年来,以全细胞为靶标筛选(cell-SELEX)获得的核酸适配体在疾病相关的领域有很大的应用潜力,尤其在细胞分子的识别、生物标志物的发现等方面,但cell-SELEX的过程复杂、难度大及获得的核酸适配体性能不佳等问题仍然制约着细胞特异性核酸适配体的进一步发展,如何高效地筛选获得核酸适配体是其应用的关键。本文总结了目前在cell-SELEX技术基础上发展起来的新方法、新策略及核酸适配体在肿瘤研究中的应用,望为相关科研人员的研究提供参考。     

细胞SELEX技术用于胰腺癌细胞特异性适配体的筛选及鉴定

细胞SELEX是目前常用的筛选细胞特异性适配体的技术。胰腺癌细胞特异性适配体在胰腺癌的诊断和治疗中有巨大的应用潜力。本研究拟通过该技术获得特异性识别胰腺癌PANC-1细胞的适配体,并对所筛选的适配体进行功能鉴定。本研究以胰腺癌PANC-1细胞为正筛细胞,正常胰腺导管上皮细胞HPDE6-C7为负筛细胞,通过磁珠法细胞SELEX技术进行筛选。经过12轮筛选,对筛选文库进行PCR扩增、质粒转染、单克隆挑选及测序,获得2条适配体Apt-5和Apt-12。流式细胞术检测发现,适配体Apt-5和Apt-12可特异性识别PANC-1细胞,其Kd值分别为8.27±2.10 nmol/L和8.88±2.51 nmol/L,Kd值均处于纳摩尔级别。通过RNA结构预测,2条适配体的二级结构均为茎-环结构。细胞免疫荧光验证了适配体的结合部位为细胞膜表面。本研究表明,通过磁珠法细胞SELEX技术,成功获得可特异性识别胰腺癌PANC-1细胞的适配体。该适配体有望成为胰腺癌诊断和治疗中的特异性分子靶向剂。     

综述与专论: 核酸适配体筛选与亲和力评价技术主要研究方向、进展与挑战

核酸适配体是一类具有特异性分子识别能力的单链DNA或者RNA分子,通过指数富集的配体系统进化技术（SELEX）筛选得到。核酸适配体相比抗体具有热稳定性高、便于化学合成与修饰、免疫原性低等优点,在生物分析、生物医学、生物技术等众多领域引起广泛关注。高质量的核酸适配体是应用的基础,然而目前能够满足实际应用的核酸适配体数量还非常有限。如何获得高亲和力、高特异性、高体内稳定性的核酸适配体是核酸适配体领域的技术瓶颈。本文首先简单介绍了SELEX技术的基本原理和核酸库的设计、筛选过程监控、次级文库制备、测序和候选适配体筛选等关键步骤。接着归纳总结了30多年来核酸适配体筛选技术的6个主要研究方向、研究进展和局限性。这6个主要研究方向分别是提高适配体特异性的筛选方法、提高适配体稳定性（抗核酸酶降解能力）的筛选方法、快速筛选方法、复杂靶标适配体筛选方法、小分子靶标适配体筛选方法、提高适配体亲和力的筛选方法。其中快速筛选技术是长期以来持续关注的研究方向,几乎所有物理分离手段都已用于提高SELEX的筛选效率。最近,高效化学反应与SELEX技术的结合为核酸适配体的快速筛选提供了新的策略。本文随后对适合小分子靶标核酸适配体筛选的3类方法进展和存在的问题进行了重点评述。这3类方法分别是基于靶标固定的筛选技术、基于文库固定的筛选技术（捕获-SELEX,Capture-SELEX）和均相筛选技术（氧化石墨烯-SELEX,GO-SELEX）。基于靶标固定的筛选技术尽管存在空间位阻等众多问题,由于其操作的简单性,目前依然应用广泛。近年来Capture-SELEX应用广泛。结合36种靶标适配体的筛选实验条件（文库设计、正筛靶标浓度、负筛靶标的选择和浓度）和所获得的适配体的亲和力（K_D,解离常数,dissociation constant）和特异性,对Capture-SELEX的实验条件与适配体性能的关系进行了讨论。统计数据表明,降低正筛靶标浓度有利于提高适配体的亲和力,但不是必要条件。负筛选是目前提高适配体特异性的主要技术手段,但适配体的特异性还不能满足实际需求。负筛选靶标及其浓度的选择差异很大,而且36种靶标中有20种靶标的适配体筛选没有进行负筛选。如何提高核酸适配体的特异性是目前小分子靶标核酸适配体所面临的难题,急需寻找新的策略。本文还列表归纳了近三年利用GO-SELEX进行的13种小分子靶标的实验条件和所获得的适配体的K_D和特异性。统计数据表明,GO-SELEX比Capture-SELEX所需要的筛选轮数少,两种方法所获得的适配体的亲和力多在纳摩尔每升水平。Capture-SELEX相对较低的筛选效率应该主要由于文库的自解离问题。核酸适配体的亲和力评价是候选核酸适配体结构与性能评价的重要组成部分。常用的核酸适配体亲和力评价技术包括基于分离、基于固定、均相体系三大类十多种方法。假阳性和假阴性是各种评价技术都有可能存在的问题。本文以纳米金比色法和等温热滴定技术为例评述技术进展,讨论导致不同亲和力评价技术结果不一致性问题的根本原因。本文最后对核酸适配体筛选技术、亲和力评价技术和技术的标准化的未来发展趋势进行了展望。     

大鼠成骨细胞特异单链DNA适配体的筛选与鉴定

目的:筛选能特异识别大鼠成骨细胞的单链DNA(ssDNA)适配体并对其进行鉴定。方法:利用完整细胞为靶标的消减细胞SELEX技术筛选大鼠成骨细胞特异ssDNA适配体,通过荧光显微镜、流式细胞术、基因克隆测序、MEME在线软件和RNA structure分析软件,分析适配体的一、二级结构,并对筛选得到的适配体进行鉴定。结果:经过6轮消减细胞SELEX筛选,荧光显微镜鉴定文库已富集;通过流式细胞术检测及测序分析,得到2条适配体L54和L66与大鼠成骨细胞特异结合,其平衡解离常数分别为494.4±133.3和511.4±160.7 nmol/L。结论:筛选获得特异识别大鼠成骨细胞的ssDNA适配体。     

用于未纯化蛋白样品核酸适配体筛选的Western印迹-SELEX筛选技术的建立

目的:建立一种基于Western印迹的指数式富集的配体系统进化(SELEX)技术,用于未纯化蛋白样品核酸适配体筛选。方法:将目的蛋白经SDS-PAGE分离后转移到PVDF膜上,用生物素标记的ss DNA与PVDF膜上的蛋白共同孵育,获得能与靶蛋白特异结合的适配体,最后通过生物素-链霉亲和素-辣根过氧化物酶系统、基因克隆测序、MEME在线软件和RNAstructure软件分析适配体的一、二级结构,并对筛选得到的适配体进行鉴定。结果:经过4轮筛选,获得了能特异识别靶蛋白而不识别无关蛋白的适配体,原库Gp45则与上述蛋白均没有结合。结论:建立了Western印迹-SELEX技术,可用于未纯化蛋白样品核酸适配体筛选。     

SELEX法体外筛选胃癌细胞适配子方法的建立

目的:建立SELEX技术筛选胃癌细胞SGC-7901适配子的方法,并初步鉴定获得的SGC-790 1细胞适配子.方法:体外合成全长88bp中间含52bp随机序列的ssDNA文库 ,通过优化PCR扩 增条件,利用地高辛-抗地高辛抗体-碱性磷酸酶系统测定亲和力,经SELEX反复筛选获得胃 癌SGC-7901细胞的特异性适配子.将最后一轮筛选产物克隆、测序并用相关软件分析适配子 序列的一级结构和二级结构.结果:经12轮SELEX筛选,ssDNA文库与SGC- 7901细胞的亲和力由0.16上升至1.14,表明特异性适配子得到逐步富集.22个克隆子测序, 有4个序列完全一致,二级结构预测茎环可能是适配子与胃癌细胞作用的结构基础.结论:成功建立了SELEX技术体外筛选胃癌细胞SGC-7901高亲和性适配子的方法.     

核酸适配体筛选技术研究进展

核酸适配体是一段特殊的寡核苷酸配基,对靶标有亲和力和特异性。核酸适配体发展十分迅速,但筛选方法的研究相对来说还不能满足适配体应用的需求。笔者从筛选过程出发,针对近年来较为新颖热门的非天然核苷酸替代传统核苷酸、镜像核酸库代替核酸库等核酸库优化方法,毛细管电泳筛选、微流控芯片技术、微阵列芯片、粒子展示等筛选策略改进技术,高通量测序等次级文库序列分析,碱基突变与修饰、序列截短等适配体结构优化等具体内容进行总结,探讨各种方法的研究进展及应用前景。     

小分子靶标与其核酸适配体亲和力的表征方法

核酸适配体是指通过SELEX筛选得到的能与靶标高特异性、高亲和力结合的单链DNA或RNA。目前国内外具有高亲和性和高特异性结合的小分子靶标的核酸适配体依然很少,究其原因,一方面是因为小分子靶标的适配体难以筛选,另一方面是小分子靶标与其候选适配体亲和力表征方法难以确定。亲和力表征是确定适配体筛选成功与否的关键步骤,就现有的小分子靶标与其相应适配体亲和力表征方法进行了总结,包括纳米金比色法、等温滴定量热法、表面等离子共振、圆二色谱法、石英晶体微天平法、微量热泳动法和SYBR Green I染料检测法等,并分析了这些方法的优缺点及改进建议,以期有助于提高适配体表征效率。     

EpCAM特异性适配体对胰腺癌细胞的靶向识别及促凋亡研究

目的:验证EpCAM分子特异性适配体对胰腺癌细胞的亲和性及对细胞凋亡的影响。方法:通过文献查询EpCAM分子特异性适配体,以流式细胞术验证适配体与胰腺癌PANC-1细胞的特异性亲和力;通过细胞免疫组化验证适配体与细胞结合的位点;通过流式细胞术检测适配体对细胞的凋亡影响。结果:选择文献报道的EpCAM分子特异性适配体EP166,在不破坏主要二级结构情况下做截断处理形成EP166s。通过流式细胞术验证发现EP166s与原适配体EP166均可以特异性识别胰腺癌PANC-1细胞,而与阴性对照的HEK293T细胞无特异性亲和力。细胞免疫荧光显示EP166s主要结合在细胞膜表面。凋亡检测结果发现EP166s在与PANC-1孵育12 h、24 h后均可促进细胞凋亡,且主要是细胞的早期凋亡,其所占百分比分别为12.2±0.20,27.13±0.36,而随机文库对照组的早期凋亡百分比分别为5.21±0.63,4.91±0.72;均值的配对T检验发现EP166s在孵育12 h和24 h后其早期凋亡所占百分数与随机文库组均有统计学差异,而且EP166s与细胞孵育12 h与24 h对凋亡的影响也有统计学差异,P≤0.01。结论:修饰后的适配体EP166s可以特异性识别胰腺癌PANC-1细胞,且结合位点位于细胞膜上;该适配体有促进PANC-1细胞凋亡的作用。     

研究报告：鳗弧菌（Vibrio anguillarum）核酸适配体的筛选及其结合蛋白的分离鉴定

目的鳗弧菌（Vibrio anguillarum）是水产养殖中的重要条件致病菌,每年给水产养殖业造成巨大的经济损失,研究其致病机制、对其进行快速的检测鉴定是其病害防治的前提和基础。核酸适配体因其高亲和力、高特异性等多种优点,在微生物的靶标分析、检测鉴定以及致病机制等多个领域都呈现出较好的应用潜力。因此,筛选鳗弧菌的核酸适配体,利用核酸适配体对鳗弧菌相关位点进行分析鉴定,不仅能为鳗弧菌的检测鉴定提供一个新的手段,对于探索鳗弧菌相关位点在其病害防治中的作用也具有重要意义。方法以鳗弧菌为靶目标,采用每轮测序的SELEX筛选方法,从高频序列中筛选鳗弧菌的核酸适配体;采用单链DNA浓度法测定核酸适配体的亲和力,研究核酸适配体对鳗弧菌的亲和特异性;采用Origin软件、选择反比例函数（Hyperbola函数）进行非线性拟合,获得核酸适配体的亲和常数（K_d）和最大亲和力（A_m）;采用磁分离技术和聚丙烯酰胺凝胶电泳分离纯化出核酸适配体H5的结合蛋白,通过质谱对该蛋白质进行分析鉴定,并利用Prabi、Phyre2、Psortb 3.0等在线网站分析该结合蛋白的...     

基于核酸适配体的DNA纳米结构在肿瘤研究中的应用进展

DNA纳米结构具有强大的分子载带量、良好的稳定性、可编辑性和生物相容性等特点,是纳米材料领域的研究热点.核酸适配体是一段短的寡核苷酸序列(RNA或ssDNA),能够折叠成特定的三维结构与靶标高特异性、高亲和力的结合.将核酸适配体的分子识别特性和DNA纳米结构相结合,可将靶向识别、生物成像及药物递送等特点集于一体,在生命...