适体的介绍
单克隆抗体生产技术于1975年,不仅可用于基础科学,还可用于药物、生物传感器等领域,在医学上具有重大意义。世界上首例治疗型抗体发现于1986年,用于预防肾移植排斥反应,此后,许多抗体药物发现可以用于治疗各种疾病,比如哮喘。但单克隆术在治疗疾病时具有一定的局限性。例如,针对脂质、碳水化合物和有机大分子的抗体亲和力较低,与药物偶联的亲和力受到一定的影响。因此,人工配体-适体逐渐兴起。
适配体是一种单链核酸分子,能够与多种靶标特异性结合,具有体积小、成本低、合成简单且均匀、易于定制修饰以及作为核酸模板的独特优势。这些特点使得适配体在靶标选择方面具有广泛的应用潜力。例如,小分子和离子适配体可以有效补充传统抗体的不足,提供更多的选择空间。作为一种新兴的人工配体,适配体在生物医学和药物开发等领域展现了巨大的应用前景。
核酸适配体是一类由20至110个核苷酸组成的单链DNA或RNA分子,包含随机序列与固定序列。通过自我折叠,形成具有三级结构的高亲和力小分子基团,能够特异性地结合目标分子。近年来,核酸适配体在小分子传感分析和检测领域的研究取得了显著进展,广泛应用于食品安全、环境监测以及生物分析等多个领域,展现出其独特的潜力和应用价值。
蛋白质与核酸适配体的介绍
蛋白质存在于所有生物分子中,与各种分子物质(从单个原子/离子到巨大的大分子)建立了复杂的联系。分子间的相互作用具有高特异性,在生命体内有着重要的作用。由于小分子与蛋白结合时,只有较少的原子相互作用,因此核酸适配体技术兴起。
核酸和蛋白质之间的相互作用在基本的细胞过程中起着至关重要的作用,基于DNA或RNA的多核苷酸具有特异性靶向蛋白质的能力,靶向的范围广泛,包括在生理病理条件下不参与与核酸相互作用的蛋白质。改变适体的结构能够调节与蛋白质的相互作用,并进一步影响相关通路。
蛋白-适体复合物的首次结构表征在多年之前就有报道,但直到现在,依旧进展缓慢。Van der Oost在2012年对蛋白质适体复合物进行初步分析。2016年,表征蛋白质适体识别的结构主题的研究描述了当时仅有的16种蛋白质适体复合物。最近,Novoseltseva等人调查了45种这种复合物的结构。
近年来,随着适体与蛋白质相互作用研究的深入,核酸适配体筛选技术得到了广泛发展,已成为生物分子检测的有力工具。靶向蛋白质降解在慢性病、罕见病、癌症研究等领域具有重大意义,因此,适体在靶向蛋白质降解技术的设计和构建中得到了积极的应用。多年来市场上只有一种基于适配体的药物,即pegaptanib钠(辉瑞/Eyetech的Macugen),该药物于2004年被FDA批准用于治疗黄斑变性。最近,FDA批准了第二种RNA适配体,即avacincaptad pegol (Iveric Bio/Astellas公司生产),用于治疗年龄相关性黄斑变性继发的地理萎缩。
①、适配体序列设计
SELEX筛选结果与文库的设计相关,因此适配体序列设计至关重要。一般建议将核酸链长控制在300 bp/nt以内。因为过长的核酸分子会有多个不同的结合位点结合蛋白质,存在无法用已有模型进行拟合的情况。因此建议使用相对短一些的核酸片段(即参与结合的核心区域)来进行互作研究。
②、固定蛋白质还是核酸
两者均可固定,取决于样品的性质及实验目的。
如果蛋白样品不纯,可通过捕获法来固定蛋白;如果需要测试不同种类的蛋白与核酸分子的亲和力,则固定核酸;如果需要筛选核酸库与蛋白质亲和力高的适配体,则固定蛋白质。
蛋白质的核酸适配体筛选方式
以下是小分子靶标核酸适配体筛选的方式:
1. 基于靶标固定的筛选技术
基于靶标固定的适体体外筛选技术经过发展,已经解决了适配体文库非特异性结合、靶标结合位点的暴露、亲和力差、化学修饰等问题。
2. 基于文库固定的筛选技术-Capture-SELEX
Capture SELEX筛选技术克服了以上技术问题,该方法的适配体文库由随机序列、对接序列和引物序列3部分组成。
3. 均相筛选技术
均相筛选技术提高了筛选效率,所筛选的核酸适配体可以转化为传感器。
4. 自动化SELEX
传统的SELEX筛选方式周期过长,自动化SELEX筛选提高了适配体筛选效率。已有研究表明,选择多种肿瘤或疾病相关蛋白进行反筛,通过化学修饰与磁珠偶联,随后与核酸文库共同孵育,通过多轮的洗涤-洗脱筛选出目的蛋白。
泰克生物公司在核酸适配体的研究和应用领域取得了显著的成绩,成功完成了多项核酸适配体项目,积累了丰富的技术经验和实际应用案例。凭借其成熟的技术平台,泰克生物能够为客户提供高效、定制化的服务,特别是在核酸适配体的筛选和开发方面。公司还提供定制化的SELEX筛选技术,帮助客户根据不同的研究需求精准筛选出高亲和力、特异性的核酸适配体。
此外,泰克生物还为客户提供一站式服务,包括抗体的表达与纯化、亲和力测定、抗体测序等。通过这些服务,泰克生物不仅能够满足客户在核酸适配体研发上的个性化需求,还能够为客户提供高质量、全面的技术支持,推动客户的科研进程和产品开发。
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