北理工在《Biotechnology Advances》發(fā)表毛細(xì)管電泳篩選核酸適配體綜述
發(fā)布日期：2019-08-23 供稿：生命學(xué)院
編輯：秦奎偉 審核：周連景 閱讀次數(shù)：近日，北京理工大學(xué)生命學(xué)院屈鋒教授在生物技術(shù)領(lǐng)域頂級(jí)期刊《Biotechnology Advances》（IF="12.83）上發(fā)表毛細(xì)管電泳（CE）篩選核酸適配體（Aptamer）的綜述論文“Evolution" of multi-functional capillary electrophoresis for high-efficiency selection of aptamers”。
屈鋒教授課題組從事核酸適配體篩選機(jī)理研究十余年，研究工作持續(xù)獲得5項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金資助。已提出的三種新型篩選模式，使蛋白質(zhì)的核酸適配體篩選效率顯著提高。論文回顧了核酸適配體及SELEX技術(shù)的三十年發(fā)展歷史，系統(tǒng)歸納總結(jié)了毛細(xì)管電泳技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及在核酸適配體篩選中的應(yīng)用進(jìn)展。詳細(xì)闡述了毛細(xì)管電泳篩選核酸適配體的關(guān)鍵核心技術(shù)，以及技術(shù)發(fā)展的演化歷程和最新研究進(jìn)展，并對(duì)核酸適配體篩選技術(shù)的普及和實(shí)用性進(jìn)行展望和討論。屈鋒教授為該論文通訊作者，博士生朱超、楊歌為共同第一作者。國(guó)家自然科學(xué)基金No.21675012, 21874010, 21827810資助。
圖1 SELEX流程圖
核酸適配體以其靶標(biāo)廣泛性，高親和力、特異性，低免疫原性、低毒性，化學(xué)合成、易修飾等特點(diǎn)，被譽(yù)為“化學(xué)抗體”。自1990年核酸適配體與SELEX概念提出至今30年，核酸適配體已在生物醫(yī)藥、環(huán)境、食品受到廣泛關(guān)注，是國(guó)際前沿的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之一。核酸適配體可作為生物分析、食品和環(huán)境檢測(cè)的探針?lè)肿樱€可集成納米器件用于生物成像、疾病診斷，以及作為藥物遞送系統(tǒng)元件或直接作為核酸藥物參與疾病治療。目前，已有10多種核酸適配體相關(guān)藥物處以臨床研究階段。核酸適配體具有廣闊的應(yīng)用空間和產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的巨大潛力。
圖2 不同CE-SELEX模式圖
毛細(xì)管電泳（CE）是一種高效分離和快速分析的微量分析技術(shù)，可全程監(jiān)控篩選過(guò)程，實(shí)現(xiàn)靶標(biāo)性質(zhì)評(píng)價(jià)、靶標(biāo)-核酸復(fù)合物的高效分離與收集，適配體親和力、特異性定性定量分析等多重功能。從常規(guī)的CZE-SELEX衍生而來(lái)的多模式CE篩選方法，大幅度提升了篩選效率，縮減了適配體篩選的人力、物力與時(shí)間。課題組已提出的三種新模式： LpH-SELEX可大幅度提升非結(jié)合序列的消除效率，ssCE-SELEX實(shí)現(xiàn)了靶標(biāo)與核酸庫(kù)反應(yīng)比例、時(shí)間的在線(xiàn)控制，scCE-SELEX實(shí)現(xiàn)多靶標(biāo)的親和力、特異性同步篩選。針對(duì)多尺度靶標(biāo)的新型CE-SELEX篩選模式正在進(jìn)行中。后續(xù)研究將結(jié)合更多的優(yōu)勢(shì)技術(shù)與方法，以有效結(jié)合位點(diǎn)分析為導(dǎo)向，以實(shí)現(xiàn)不同尺度靶標(biāo)的功能性核酸適配體的精準(zhǔn)篩選，以滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的適配體的多領(lǐng)域應(yīng)用需求。
原文鏈接為Please cite this article as: C. Zhu, G. Yang, M. Ghulam, F. Qu, Evolution of multifunctional capillary electrophoresis for high-efficiency selection of aptamers, Biotechnology Advances, https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2019.107432。
附作者簡(jiǎn)介：
屈鋒，北京理工大學(xué)生命學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。北京市政協(xié)委員，海淀區(qū)政協(xié)委員。農(nóng)工黨北京理工大學(xué)支部主委。北京核酸適配體交叉技術(shù)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)，北京色譜學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，北京理化分析測(cè)試協(xié)會(huì)常務(wù)理事，中國(guó)色譜學(xué)會(huì)理事，《Electrophoresis》《色譜》雜志編委、《毛細(xì)管電泳年度回顧》專(zhuān)欄作者。研究團(tuán)隊(duì)深耕多模式毛細(xì)管電泳在大健康領(lǐng)域分析研究和應(yīng)用，毛細(xì)管電泳分析儀器研制，毛細(xì)管電泳-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)等研究方向，在毛細(xì)管電泳基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，核酸適配體篩選機(jī)理及應(yīng)用研究領(lǐng)域形成了研究特色。已承擔(dān)國(guó)家973項(xiàng)目2項(xiàng)，國(guó)家自然科學(xué)基金7項(xiàng)。近年來(lái)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇，授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利9項(xiàng)，申請(qǐng)專(zhuān)利2項(xiàng)。出版譯著《生物分析中的核酸適配體》和《核酸適配體手冊(cè)》。
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