金属离子核酸适配体筛选服务-泰克生物-酵母展示服务专家

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金属离子核酸适配体筛选服务

泰克生物凭借着在抗体发现领域的数年研究经验，为客户提供高效、高特异且高亲和性的核酸适配体体外筛选服务，依据客户的特定筛选靶点，量身定制解决方案，并快速、精准地筛选出针对目标靶点的适配体。泰克生物能够提供基于多种样品类型的核酸适配体体外筛选服务（包括蛋白、多肽、氨基酸、小分子物质、细胞和细菌、金属离子等），且为客户提供的服务涵盖了核酸适配体体外筛选的上下游，从基因分析合成、核酸适配体序列设计、适体体外筛选、适配体合成，到亲和力测定服务。

█ 金属离子核酸适配体筛选服务

核酸适配体筛选是指基于指数富集的配体系统进化技术（Systematic evolution of ligands by exponential enrichment，SELEX）原理，通过靶分子与核酸适配体文库的孵育、清洗和扩增，从核酸适配体文库中得到的目的寡核苷酸片段（DNA片段或RNA片段）。适配体因其高特异性、强亲和力、出色的稳定性及便于制备与标记的特性，在细胞、真菌、蛋白、多肽与多数化合物小分子等领域的筛选技术已日趋完善。但是重金属离子和一些无法进行化学修饰的化合物小分子很难通过自身修饰改造的方法进行后续核酸适配体筛选，因此天津泰克的科学家设计了一套全新的，基于核酸适配体构象变化的筛选体系，无需对筛选靶标进行改造且使用的靶标原料数量较少。

泰克生物所提供的针对多种类型样品的核酸适配体服务基于指数富集的配体系统进化技术（SELEX筛选技术），去筛选获得相应的DNA或RNA序列，通过多种筛选方法（包括细胞SELEX、液相SELEX等）来满足不同样本的筛选要求。与此同时，泰克生物的适配体文库库容量可达10^13-10^14，在通过8-10轮筛选富集后，能够确保获得针对靶标物质的适配体（结合亲和力可达nM- pM级别），与常规适配体筛选相比，有更大的优势。泰克生物的科研团队为客户后续的适配体功能验证（包括亲和力验证、竞争ELISA验证、体外靶向细胞功能性验证（例如：核酸适配体的体外识别和抑制功能验证、体外流式阻断功能等）、体内功能验证（例如：适配体的体内靶向抑制功能验证、信号通路阻断功能验证等））打好基础，对客户后续针对靶向分子药物开发等科研工作提供支持。

█ 金属离子核酸适配体筛选服务原理

针对非常规化学小分子，如金属离子，毒素小分子等，泰克生物利用构象变化以及光电报告系统，我们重新设计了核酸适配体文库，由原先40nt长度变成28nt长度的饱和突变文库且重新设计了饱和突变区域两端的同源臂，用于后续的小分子筛选工作。如图1所示，非常规小分子的筛选原理示意图：

金属离子核酸适配体筛选服务-泰克生物1.png

图1 基于核酸适配体构象变化的筛选示意图

█ 金属离子核酸适配体筛选服务流程

SELEX筛选技术涵盖结合、分离、扩增、纯化四个关键环节，通过循环执行这些步骤，从文库中精准识别出对靶标高特异性的寡核苷酸，并测序获取序列信息。核酸适配体序列设计的不同会塑造各异的三维结构，对特定金属离子展现亲和力。金属离子的化学性质，如硬度和配位结构，虽影响筛选，但其单一结合位点，以及不同金属离子相似的结构会干扰适配体对同一组中金属离子的特异性识别，常规的SELEX方法可能难以分离出高特异性的适配体。泰克生物的流程如图2所示，当靶标分子结合到特定的适配体后，适配体发生构象变化，在毛细管电泳体系中与未结合的适配体涌动速率不同，利用这种差异分离出来结合的适配体并通过PCR扩增技术进行多个轮次淘选。

金属离子核酸适配体筛选服务-泰克生物8.png

图2 金属离子核酸适配体筛选服务流程

█ 金属离子核酸适配体筛选服务内容和周期

步骤

服务内容

周期

Step1：

核酸适配体筛选

(1) 客户提供筛选靶点；

(2) 适配体文库筛选与富集，一般为8-10轮；

(3) 筛选产物进行NGS测序；

(4) 交付：优先提供前适配体序列 8-20 条，NGS测序原始数据，实验报告，原始数据

10-15周

Step2：

适配体合成和亲和力测定（可选）

(1) 根据序列进行适配体合成；

(2) 适配体与靶点进行亲和力测定，BLI或SPR，进行KD测定

(3) 交付：实验报告，原始数据

2-3周

█ 金属离子核酸适配体筛选服务优势

多种筛选靶点可选：蛋

白、多肽、氨基酸、小

分子等

文库库容大，项目成功

率高

SELEX技术平台成熟：

筛选获得的核酸适配体

亲和力可达nM-pM级别

配套的下游验证实验丰富：

亲和力验证（包括BLI和SPR

亲和力验证）、竞争ELISA

验证、流式阻断验证等

实验记录可追溯：中英文

实验报告，原始实验记录

一对一个性化方案定制，满足

各类客户的科研项目需求

金属离子核酸适配体筛选服务常见问题解答

什么是金属离子核酸适配体筛选？

答：适配子是小核酸，平时已三维的构象进行折叠，这样能够使适配体特异性的结合靶标。这个靶点的种类多种多样，可以是蛋白或者小分子物质，或者金属离子。相较于抗体，适配体能够在体外进行筛选，展现出较低的免疫反应性。在众多污染物中，重金属以其强烈的有害性脱颖而出，对生存环境构成了严重威胁，因此，对其造成的污染进行高效检测成为了一项紧迫的任务。此外，由于重金属在环境中的含量往往极低，它们被归类为痕量元素。鉴于此，研发一种既精确又灵敏的重金属检测技术，对于维护人类健康及环境安全具有至关重要的意义。适配子作为生物探针，显示出高结合亲和力，可以直接转化为高检测灵敏度。
金属离子适配体的应用有那些？它的优点是什么？

答：长时间和重金属进行接触会导致生物体发生变异，对机体造成损伤。到目前为止，科研人员已经设计了多种核酸适配体和离子进行结合。适配体能与这些离子结合，形成稳固且高效的物质，这些结合物质被应用于传感器中，以监测水体中的重金属离子浓度，从而协助评估环境中的污染状况。此外，金属离子适配体在分析化学及科学等多个也展现出广泛潜力。在分析化学领域，它们作为出色的分离与富集介质，能够有效提取并纯化复杂样品中的金属离子。而在食品科学领域，适配体则用于检测食品中的残留物，确保人类饮食的安全与健康。
金属离子核酸适配体筛选中我们常常用到的方法是什么？会遇到那些问题？如何解决？

答：实验中常常采用Capture-SELEX法进行筛选该方法是利用生物素与亲和素之间的强结合力，将文库中的DNA链使用生物素进行标记，然后利用带有亲和素的磁珠将文库进行固定，是ssDNA文库固定在磁珠上。然后利用固定的文库与靶点结合，将与靶点结合的磁珠文库洗脱下来，进行PCR扩增，得到一定数量的次级文库。整个在筛选过程完成后，我们可能得到的适配体亲和力没有达到预期的要求，或者适配体特异性不够。遇到上述情况，我们改变筛选过程中的缓冲液的条件，提高亲和力。同时，上述方法筛选固化文库可以比去固化靶标更高效。泰克生物出来可以提供细胞核酸适配体筛选服务外，还可以提供蛋白定制和以及噬菌体展示服务。
在常见的金属核酸适配体中，常见的错误有那些？解决办法是什么？

答：在金属离子适配体合成中我们会遇到文库设计与合成错误或者文库多样性不足等情况，泰克生物的核酸适配体文库库容达高达10^10-10^14，足够覆盖所有可能的适配体序列。靶标浓度过低可能导致筛选不出高亲和力的适配体，而浓度过高则可能增加非特异性的结合。泰克生物还根据靶标的性质去优化实验，确定合适参数，这些参数都会影响适配体与靶标的结合。研究人员根据靶标的热稳定性和适配体的熔解温度确定合适的筛选温度。泰克生物进行了PCR扩增条件的优化，使用高质量的引物和酶进行扩增。最后泰克生物可以提供专业的技术人员对测序数据进行分析，确保最终结果的准确性。
各种金属离子和适配体结合的机理是什么？

答：铜离子与核酸适配体的识别是需要各个方面高度进行调控的一个过程，这个识别的过程需要DNA的变性能力去辅助。关于铜离子与适配体结合的机制现在有两种可能的假想，一种是三明治，铜离子和相邻的2个G形成三明治结构，另一种是铜离子和不同核苷酸链上的G和T结合。有科研人员还发现铂能够在G和T上和核苷酸发生结合，这样可以提高核苷酸的稳定性DNA，防止DNA继续进行复制、转录和细胞分裂。关于汞和银离子已有学者提出它们和适配体相互作用导致结构发生变性。而金属离子钾、钠与适配体的作用机理均与四链体结构有关。G-四链体在正价阳离子的存在下才比较稳定，原因在于这些正离子与碱基中的负性氧原子相互配位结合稳定了 G-四链体( G-quadraplex)。

什么是金属离子核酸适配体筛选？

答：适配子是小核酸，平时已三维的构象进行折叠，这样能够使适配体特异性的结合靶标。这个靶点的种类多种多样，可以是蛋白或者小分子物质，或者金属离子。相较于抗体，适配体能够在体外进行筛选，展现出较低的免疫反应性。在众多污染物中，重金属以其强烈的有害性脱颖而出，对生存环境构成了严重威胁，因此，对其造成的污染进行高效检测成为了一项紧迫的任务。此外，由于重金属在环境中的含量往往极低，它们被归类为痕量元素。鉴于此，研发一种既精确又灵敏的重金属检测技术，对于维护人类健康及环境安全具有至关重要的意义。适配子作为生物探针，显示出高结合亲和力，可以直接转化为高检测灵敏度。
金属离子适配体的应用有那些？它的优点是什么？

答：长时间和重金属进行接触会导致生物体发生变异，对机体造成损伤。到目前为止，科研人员已经设计了多种核酸适配体和离子进行结合。适配体能与这些离子结合，形成稳固且高效的物质，这些结合物质被应用于传感器中，以监测水体中的重金属离子浓度，从而协助评估环境中的污染状况。此外，金属离子适配体在分析化学及科学等多个也展现出广泛潜力。在分析化学领域，它们作为出色的分离与富集介质，能够有效提取并纯化复杂样品中的金属离子。而在食品科学领域，适配体则用于检测食品中的残留物，确保人类饮食的安全与健康。
金属离子核酸适配体筛选中我们常常用到的方法是什么？会遇到那些问题？如何解决？

答：实验中常常采用Capture-SELEX法进行筛选该方法是利用生物素与亲和素之间的强结合力，将文库中的DNA链使用生物素进行标记，然后利用带有亲和素的磁珠将文库进行固定，是ssDNA文库固定在磁珠上。然后利用固定的文库与靶点结合，将与靶点结合的磁珠文库洗脱下来，进行PCR扩增，得到一定数量的次级文库。整个在筛选过程完成后，我们可能得到的适配体亲和力没有达到预期的要求，或者适配体特异性不够。遇到上述情况，我们改变筛选过程中的缓冲液的条件，提高亲和力。同时，上述方法筛选固化文库可以比去固化靶标更高效。泰克生物出来可以提供细胞核酸适配体筛选服务外，还可以提供蛋白定制和以及噬菌体展示服务。
在常见的金属核酸适配体中，常见的错误有那些？解决办法是什么？

答：在金属离子适配体合成中我们会遇到文库设计与合成错误或者文库多样性不足等情况，泰克生物的核酸适配体文库库容达高达10^10-10^14，足够覆盖所有可能的适配体序列。靶标浓度过低可能导致筛选不出高亲和力的适配体，而浓度过高则可能增加非特异性的结合。泰克生物还根据靶标的性质去优化实验，确定合适参数，这些参数都会影响适配体与靶标的结合。研究人员根据靶标的热稳定性和适配体的熔解温度确定合适的筛选温度。泰克生物进行了PCR扩增条件的优化，使用高质量的引物和酶进行扩增。最后泰克生物可以提供专业的技术人员对测序数据进行分析，确保最终结果的准确性。
各种金属离子和适配体结合的机理是什么？

答：铜离子与核酸适配体的识别是需要各个方面高度进行调控的一个过程，这个识别的过程需要DNA的变性能力去辅助。关于铜离子与适配体结合的机制现在有两种可能的假想，一种是三明治，铜离子和相邻的2个G形成三明治结构，另一种是铜离子和不同核苷酸链上的G和T结合。有科研人员还发现铂能够在G和T上和核苷酸发生结合，这样可以提高核苷酸的稳定性DNA，防止DNA继续进行复制、转录和细胞分裂。关于汞和银离子已有学者提出它们和适配体相互作用导致结构发生变性。而金属离子钾、钠与适配体的作用机理均与四链体结构有关。G-四链体在正价阳离子的存在下才比较稳定，原因在于这些正离子与碱基中的负性氧原子相互配位结合稳定了 G-四链体( G-quadraplex)。

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