核酸适配体在病原菌的检测和治疗方面的应用

摘 要:

适配体检测抗原是近年来发展起来的新技术,将一个适配体末端交联到固相载体上作为捕获分子,去捕获待测标本中的靶物质,可以达到检测的目的。例如,以结核分枝杆菌的ESAT-6为靶蛋白筛选适配体,为结核病诊断和治疗试剂的开发奠定基础。适配体折叠后形成的特定三维结构能与生物靶标如蛋白质结合,占据致病因子的靶物质表位,因此适配体可以被用于治疗细菌感染等疾病。

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一、适配体细菌检测方面的应用

适配体检测抗原是近年来发展起来的新技术,将一个适配体末端交联到固相载体上作为捕获分子,去捕获待测标本中的靶物质,另一个适配体的5’端标有相应的指示剂,如荧光素、生物素、放射性同位素或胶体金等标记转化为检测分子,当检测分子与相应的待测标本结合后就会产生信号,以达到检测的目的。

结核分枝杆菌的基因编码的早期分泌蛋白ESAT-6,仅存于结核杆菌和少数几种非结核杆菌中,而所有的分支杆菌卡介苗菌株和非致病性分支杆菌中均缺失该基因,因此ESAT-6作为区分MTB感染和卡介苗接种或环境分枝杆菌感染的特异性抗原。2007年,马占忠等以ESAT-6为靶蛋白,通过SELEX技术筛选获得ESAT-6的适配体,为结核病诊断和治疗试剂的开发奠定基础。2010年,蔡江丽等获得结核分枝杆菌分泌蛋白64抗体的适配体并进行血清学检测方面的研究。2004年,潘勤等针对preppilS蛋白运用SELEX筛选特异亲和伤寒杆菌WB型纤毛的RNA适配子,并进行了初步RNA适配子库的亲和力以及生物学作用的检测,为进一步研究伤寒杆菌的致病机制和预防、治疗伤寒热症的新型药物奠定了基础。

现在研究认为细菌是一个含有多种成分的复合物,以整个细菌作为靶分子进行筛选就可以在未知细菌的内部结构、功能的情况下筛选出与其特异性结合的一组适配体,与单个适配体相比,一组特异性的适配体必定能提高检出的敏感性和特异性;更重要的是组合应用能够提高适配体的通用性。

二、适配体在细菌感染治疗方面的应用

虽然SELEX技术的研究应用依然在初级阶段,但是适配体作为直接蛋白配体、抑制剂以及临床疾病的治疗药物已展现出潜在的应用前景,SELEX技术出现8年后就已经有应用于临床试验的产品。适配体折叠后形成的特定三维结构能与生物靶标如蛋白质结合,因此适配体可以直接作为蛋白配体,占据了致病因子的靶物质表位,从而控制疾病的发生。因此在理论上,适配体可以被用于治疗任何由有害基因的表达而引起的疾病,例如细菌感染、病毒感染、炎性疾病等。

2008年,杨清武等为获得内毒素 (LPS) 的抑制性适配体运用于临床脓毒症的防治,建立了从随机单链DNA (ssDNA)文库筛选寡核苷酸适配子的SELEX技术平台,为后续的治疗性研究提供了平台。

参考文献:

梁红茹, 杨松涛, 张涛, 胡桂秋, 夏咸柱. 核酸适配体及其在病原微生物学中的应用. 生物工程学报, 2011, 27(5): 698-703.

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