核酸適配體(aptamers)作為一種新型的生物親和試劑,相較于傳統(tǒng)抗體,具有分子量小、化學(xué)合成方法易于生產(chǎn)、免疫原性低、靶標(biāo)范圍廣泛等優(yōu)點。由適配體編碼的核酸組裝體通過多價協(xié)同,進一步提高了適配體與靶標(biāo)的結(jié)合親和力;并且,適配體在核酸組裝體中可設(shè)計為特定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),從而與病毒表面抗原實現(xiàn)空間與價態(tài)的空間適配,在病毒檢測和感染治療領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。化學(xué)加——科學(xué)家創(chuàng)業(yè)合伙人,歡迎下載化學(xué)加APP關(guān)注。
作者結(jié)合自身研究工作,系統(tǒng)性地介紹了核酸適配體用于新冠病毒檢測和感染治療的最新進展,重點梳理了基于適配體DNA組裝體的代表性工作。文章首先全面總結(jié)了用于病毒檢測和治療的適配體的篩選方法、化學(xué)修飾策略,以及針對SARS-CoV-2不同靶結(jié)構(gòu)域的適配體類型;隨后,以具體工作為例,展示了基于適配體的DNA組裝系統(tǒng)在SARS-CoV-2檢測和中和方面的發(fā)展,探討了適配體如何通過DNA堿基識別進行設(shè)計組裝,以適應(yīng)SARS-CoV-2的診斷和中和治療的要求;最后,深入討論了核酸適配體及組裝體在病毒檢測和治療應(yīng)用中的挑戰(zhàn),主要科學(xué)問題、未來發(fā)展機遇,例如采用計算機輔助手段提升適配體篩選速度和準(zhǔn)確率,通過將治療性核酸藥物編碼入多靶向適配體的組裝體中實現(xiàn)抗病毒治療的協(xié)同增效。
圖1. 核酸適配體及組裝體系廣泛應(yīng)用于病毒檢測和應(yīng)用
李鳳,北京化工大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師。研究領(lǐng)域為核酸化學(xué)生物學(xué),利用化學(xué)手段實現(xiàn)功能核酸分子的性能調(diào)控和受控組裝,推動功能核酸的綠色生物制造理論與平臺發(fā)展,研究成果在Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem.、Adv. Mater.、Nano Lett.、Acc. Mater. Res.、Nano Today等雜志發(fā)表論文50余篇。
課題組主頁:https://www.xmol.com/groups/feng_li_group108
原文鏈接:DOI: 10.1039/d3cs00774j
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