小分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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小分子核酸适配体筛选服务

泰克生物长久以来深耕于抗体药物发现服务领域，尤其擅长核酸适配体的筛选工作，涵盖广泛对象，诸如蛋白、小分子及金属离子等适配体的选择。泰克生物灵活运用aptamer筛选技术——SELEX，为客户提供小分子适配体筛选服务，客户仅需提供靶标分子的CAS号，泰克生物就可以针对靶标分子进行适配体的筛选，用更短的时间为客户快速、高效，且准确地筛选出针对靶标分子的适配体序列。同时，泰克生物还能够为客户提供从基因分析合成、适体体外筛选、适配体合成，到亲和力测定的一站式服务，帮助不同的客户开展抗体药物发现实验，为客户后续的适配体功能验证（包括但不限于亲和力验证、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））及靶向特定分子药物的开发等抗体药物发现下游研发工作提供有力支持。

泰克生物的aptamer筛选技术服务范围很广，包括多种类型样品，如蛋白、多肽、氨基酸及小分子等，且筛选手段多样，诸如磁珠-SELEX、细胞-SELEX、捕获-SELEX等。对于一些特殊的样本，例如小分子适配体筛选时，一般要先对其改造。泰克生物的文库库容达10^13-10^14，足够筛选出针对客户靶点的核酸适配体，经6-10轮压力筛选后，能够得到高特异性的核酸适配体。依托成熟的aptamer筛选技术平台，筛选获得的核酸适配体能够比常规适体具有更高的结合亲和力，可达nM- pM级别。泰克生物的科学家会根据客户的项目需求进行评估，并设计最佳的方案进行小分子的修饰和小分子适配体筛选。

█ 小分子核酸适配体筛选服务

依托其成熟的aptamer筛选技术平台，泰克生物会针对不同的要求进行细致的评估。核酸适配体的筛选过程，核心在于SELEX技术，该技术从庞大的核酸序列库中，通过反复的选择与扩增步骤，挑选出与特定靶标高亲和力结合的核酸分子。运用体外筛选技术获取的核酸适配体（DNA或RNA），能精确识别其对应的靶标分子，其三维结构的独特性赋予了它们高度的特异性，确保与靶标分子的精确结合。核酸适配体具备出色的热稳定性、化学合成与修饰的便捷性，以及低免疫原性等优势，因此，在生物分析、生物医学研究、传感技术等众多领域内展现出广阔的应用潜力。客户只需提供靶标分子的序列号或小分子原料（小分子物质需水溶性好>1mM；稳定，不易氧化，不易分解，稀释热不易过高；样品纯度>95%；样品量不少于10mg），泰克生物将对小分子进行改造后用于核酸适配体的筛选。通过多轮筛选，能够结合目标分子的核酸适配体的丰度逐渐增高，最终经NGS测序后获得针对靶标分子的核酸适配体序列，其具体流程见图1。

小分子核酸适配体筛选服务-泰克生物.png

图1 基于SELEX技术的小分子核酸适配体筛选服务流程

█ 服务内容和周期

步骤	服务内容	周期
Step1：小分子改造	(1) 客户提供小分子原料或CAS号； (2) 小分子改造：小分子偶联生物素； (3) 交付：5-10 mg 改造产物（纯度>90%），实验报，HPLC 和 MS 鉴定结果	4-5周
Step2：核酸适配体筛选	(1) 改造后的小分子作为筛选靶点； (2) 适配体文库筛选与富集：PCR扩增富集+转录+跑胶回收，一般为6-10轮； (3) 筛选产物进行NGS测序； (4) 交付：适配体序列 5-15 条，实验报告，原始数据（包括NGS测序原始数据、胶图）	10-15周
Step3：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) 适配体与靶点蛋白进行亲和力测定，BLI或SPR，进行KD测定 (3) 交付：实验报告，原始数据	4-5周

█ 服务优势


广泛的靶点	庞大的文库库容	成熟的SELEX技术平台	实验记录全程可追溯	一对一个性化方案定制	多样化的筛选方式	严格的多轮压力筛选	广泛的应用领域
涵盖蛋白、多肽、氨基酸、小分子等多种类型	高达10^14，确保筛选出针对客户特定靶点的核酸适配体	筛选得到的核酸适配体具有nM至pM级别的高亲和力	遵循QC质控标准，提供中英文实验报告及原始实验记录	包括筛选方案以及后续的验证方案等，满足各类客户的科研项目需求	如磁珠-SELEX、细胞-SELEX、捕获-SELEX等	经过6至10轮筛选，确保获得高亲和力、高特异性的核酸适配体	适用于蛋白、核酸、多肽、纳米材料等分子的相互作用分析

小分子核酸适配体筛选服务常见问题解答

什么是小分子核酸适配体？

答：核酸在和小分子反应时会发生构象改变。这些构象变化可用于通过控制基因表达或触发细胞反应来开发新的治疗策略，也可用于开发神经递质等小分子传感器。氢键、静电相互作用、堆积相互作用和疏水效应是驱动力，这取决于目标官能团，通常参与分子与适体的结合。结合物的Kd常处于pM至μM区间内，能有效区分小分子对映体或大分子中的次要序列差异，这些差异往往伴随着Kd值数个数量级的变动。其中有一些也被纳入临床试验，以研究其治疗潜力。适体通常通过称为SELEX的方法从包含10^13-10^15个不同序列的庞大组合文库中鉴定得到。
核酸适配体与抗体相比的优点？

答：核酸适配体（aptamer）是化学抗体的一种替代物，也被认为是抗体的一种替代物，或者在多种药物应用和生物技术以及基础研究中被用作抗体的替代物。适体比抗体具有许多相关的优点。SELEX过程不涉及活系统，并且不依赖于生物系统中的结合反应。该方法完全基于体外选择，通过该体外选择筛选寡核苷酸对靶分子的亲和力。选择参数可以根据每个适体的应用进行调整。在鉴定靶结合序列之后，通过化学合成的适体的大规模生产可以在完全自动化的机器中进行，批与批之间的变化很小或没有变化。适体恢复其天然构象，并在再退火后结合到靶上。为了在医学领域中的应用，人们在使用具有核酸骨架的化学修饰的寡核苷酸文库或包括自然产生的核苷酸中存在的不同功能的文库方面做出了很大努力。此外，适配子可以很容易地被荧光标记、纳米颗粒或其他官能团标记在不同的平台上，这使得它们适合作为生物传感器组件。
小分子核酸适配体筛选的过程太长，如何缩短小分子核酸适配体的筛选过程？

答：可以使用深度测序的方法来选择适体缩短了初始适体选择所需的时间。有科学家通过K-mer序列分析（ASKAS）进行适体选择。这只需要一轮阳性选择，然后进行深度测序和数据分析。在某些情况下，修饰的天然核苷酸已被掺入适体中以提高其效率。与修饰的天然核苷酸相比，存在彼此配对但不与四种（A、T、G和C）天然核苷酸中的任一种配对的“非天然”核苷酸。这些非天然碱基可能通过提供额外的化学和结构多样性来提高适体的效用。科学家使用具有疏水碱基7-（2-噻吩基）咪唑的非天然核苷酸来选择靶蛋白的适体。通过SELEX选择掺入DS碱基的适体，然后通过高通量测序来选择最佳适体。
小分子核酸适配体如何通过各种修饰改变性能？

答：已经提出了DNA/RNA碱基、糖和磷酸盐的各种修饰以改善核酸适体的性能。其中，糖和磷酸部分的一些修饰可以增强核酸酶抗性。这种改善的生物稳定性足以允许使用核酸适体作为治疗药物。这些修饰中的一些已经成功地稳定了活性适体构象，从而增加了靶结合亲和力。有科学家表明，含有C5-修饰的2’-脱氧尿苷和色氨酸侧链的修饰的DNA适体可以结合所谓的"困难蛋白质靶标"。到目前为止，已经发表了极少的识别小分子的碱基修饰的DNA/RNA适体的实例。有科学家用胸腺嘧啶取代修饰的尿嘧啶的DNA适体保留了结合ATP的能力，尽管对ATP的亲和力降低，这表明引入外源官能团不会显著影响所选适体的活性。
小分子核酸适配体中，传统筛选是劳动密集型的，并且通常成功率较低，我们如何解决这一问题？

答：我们采用了“将旧的适体用于新用途”的策略来开发小分子的高亲和力适体。为此，我们首先收集了热稳定的DNA适体，并通过分子对接预测它们对小分子的亲和力，然后，我们确定了高亲和力的候选者，并通过MST实验验证了它们。以这种方式，发现两种热稳定的适体（Tv-51和AI-57）对小分子具有高亲和力。此外，我们进行了自发结合模拟，以揭示其结合小分子的机制，从而确定了结合的关键基地。在这些指导下，随后设计了两种具有更高亲和力和特异性的变体（Tv-46和AI 52），并通过MST实验进行了确认。

什么是小分子核酸适配体？

答：核酸在和小分子反应时会发生构象改变。这些构象变化可用于通过控制基因表达或触发细胞反应来开发新的治疗策略，也可用于开发神经递质等小分子传感器。氢键、静电相互作用、堆积相互作用和疏水效应是驱动力，这取决于目标官能团，通常参与分子与适体的结合。结合物的Kd常处于pM至μM区间内，能有效区分小分子对映体或大分子中的次要序列差异，这些差异往往伴随着Kd值数个数量级的变动。其中有一些也被纳入临床试验，以研究其治疗潜力。适体通常通过称为SELEX的方法从包含10^13-10^15个不同序列的庞大组合文库中鉴定得到。
核酸适配体与抗体相比的优点？

答：核酸适配体（aptamer）是化学抗体的一种替代物，也被认为是抗体的一种替代物，或者在多种药物应用和生物技术以及基础研究中被用作抗体的替代物。适体比抗体具有许多相关的优点。SELEX过程不涉及活系统，并且不依赖于生物系统中的结合反应。该方法完全基于体外选择，通过该体外选择筛选寡核苷酸对靶分子的亲和力。选择参数可以根据每个适体的应用进行调整。在鉴定靶结合序列之后，通过化学合成的适体的大规模生产可以在完全自动化的机器中进行，批与批之间的变化很小或没有变化。适体恢复其天然构象，并在再退火后结合到靶上。为了在医学领域中的应用，人们在使用具有核酸骨架的化学修饰的寡核苷酸文库或包括自然产生的核苷酸中存在的不同功能的文库方面做出了很大努力。此外，适配子可以很容易地被荧光标记、纳米颗粒或其他官能团标记在不同的平台上，这使得它们适合作为生物传感器组件。
小分子核酸适配体筛选的过程太长，如何缩短小分子核酸适配体的筛选过程？

答：可以使用深度测序的方法来选择适体缩短了初始适体选择所需的时间。有科学家通过K-mer序列分析（ASKAS）进行适体选择。这只需要一轮阳性选择，然后进行深度测序和数据分析。在某些情况下，修饰的天然核苷酸已被掺入适体中以提高其效率。与修饰的天然核苷酸相比，存在彼此配对但不与四种（A、T、G和C）天然核苷酸中的任一种配对的“非天然”核苷酸。这些非天然碱基可能通过提供额外的化学和结构多样性来提高适体的效用。科学家使用具有疏水碱基7-（2-噻吩基）咪唑的非天然核苷酸来选择靶蛋白的适体。通过SELEX选择掺入DS碱基的适体，然后通过高通量测序来选择最佳适体。
小分子核酸适配体如何通过各种修饰改变性能？

答：已经提出了DNA/RNA碱基、糖和磷酸盐的各种修饰以改善核酸适体的性能。其中，糖和磷酸部分的一些修饰可以增强核酸酶抗性。这种改善的生物稳定性足以允许使用核酸适体作为治疗药物。这些修饰中的一些已经成功地稳定了活性适体构象，从而增加了靶结合亲和力。有科学家表明，含有C5-修饰的2’-脱氧尿苷和色氨酸侧链的修饰的DNA适体可以结合所谓的"困难蛋白质靶标"。到目前为止，已经发表了极少的识别小分子的碱基修饰的DNA/RNA适体的实例。有科学家用胸腺嘧啶取代修饰的尿嘧啶的DNA适体保留了结合ATP的能力，尽管对ATP的亲和力降低，这表明引入外源官能团不会显著影响所选适体的活性。
小分子核酸适配体中，传统筛选是劳动密集型的，并且通常成功率较低，我们如何解决这一问题？

答：我们采用了“将旧的适体用于新用途”的策略来开发小分子的高亲和力适体。为此，我们首先收集了热稳定的DNA适体，并通过分子对接预测它们对小分子的亲和力，然后，我们确定了高亲和力的候选者，并通过MST实验验证了它们。以这种方式，发现两种热稳定的适体（Tv-51和AI-57）对小分子具有高亲和力。此外，我们进行了自发结合模拟，以揭示其结合小分子的机制，从而确定了结合的关键基地。在这些指导下，随后设计了两种具有更高亲和力和特异性的变体（Tv-46和AI 52），并通过MST实验进行了确认。

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