[發(fā)明專利]一種G-四鏈體核酸適配體與小分子相互作用的研究方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110258899.7
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN112986212B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸峰;柳艷;蔣承順;袁一凡;周青;王梁華;焦炳華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍海軍軍醫(yī)大學(xué)
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 上海德昭知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31204
• 代理人: 王偉珍

本發(fā)明屬于分析化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種G?四鏈體核酸適配體與小分子相互作用的研究方法，將G?四鏈體核酸適配體溶液和小分子溶液配制成一系列不同體積比的G?四鏈體核酸適配體?小分子混合溶液并進(jìn)行變復(fù)性處理，然后對其進(jìn)行表面增強拉曼光譜采集，得到相應(yīng)的一系列表面增強拉曼光譜圖并分析G?四鏈體核酸適配體的多個特征峰的變化；對預(yù)定拉曼位移范圍內(nèi)的一系列表面增強拉曼光譜圖進(jìn)行2DCOS計算得到功率譜和異步譜；通過分析功率譜和異步譜得到G?四鏈體核酸適配體與小分子相互作用的基團(tuán)、位點及結(jié)合過程。該研究方法將SERS和2DCOS相結(jié)合，實現(xiàn)了G?四鏈體核酸適配體與小分子相互作用機制的分析，具有無標(biāo)記、快速、靈敏、特異性強的特點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于分析化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種G-四鏈體核酸適配體與小分子相互作用的研究方法。

背景技術(shù)

核酸適配體是指利用指數(shù)富集的配體進(jìn)化技術(shù)(SELEX)從特定的寡核苷酸庫中篩選出與靶分子有特異性相互作用的單鏈寡核苷酸(ssDNA或RNA)。核酸適配體分子可形成多種穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)，如莖環(huán)、發(fā)夾、假結(jié)、G-四鏈體等，與靶分子形成空間互補，從而高特性、高選擇性地結(jié)合靶分子。其中G-四鏈體核酸適配體已在診斷學(xué)、治療學(xué)、生物傳感器、成像、食品和環(huán)境有毒物質(zhì)檢測等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，因此獲得親和力更高、特異性更強的核酸適配體具有重要的意義。

目前研究核酸適配體尤其是G-四鏈體核酸適配體，與配體小分子相互作用的方法主要有等溫滴定量熱法、表面等離子體共振、微量熱泳動法和生物膜干涉法，這些方法屬于近年來發(fā)展起來的測量適配體與配體相互作用的方法，可獲得DNA與小分子配體相互作用的動力學(xué)或熱力學(xué)的可靠信息。然而，這些方法也存在一定的局限性，如需要進(jìn)行標(biāo)記、固定配體分子或核酸適配體等，而且它們幾乎不能提供核酸的堿基序列或結(jié)構(gòu)信息，進(jìn)而很難獲得與其構(gòu)象改變有關(guān)的精細(xì)信息。核磁共振技術(shù)可以得到分子在天然狀態(tài)下的三維結(jié)構(gòu)，也能對樣品進(jìn)行動態(tài)分析，特別適用于研究核酸適配體與配體小分子之間的動態(tài)結(jié)合和結(jié)構(gòu)解析。不幸的是，其測量通常需要大量相對純凈的樣品，需要DNA與配體分子的復(fù)合物，但大量相對純凈的生物學(xué)樣品、復(fù)合物通常在實驗上很難獲得。

近年來，表面增強拉曼光譜(SERS)技術(shù)因其高的特異性和高靈敏度已成為檢測核酸的有力的分析工具之一，尤其是該方法可以獲得核酸G-四鏈體二級結(jié)構(gòu)的特征信息，如G-四鏈體的特征譜帶及穩(wěn)定性的量化，從而為研究G-四鏈體核酸的特性提供了較好的分析手段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述問題而進(jìn)行的，目的在于提供一種G-四鏈體核酸適配體與小分子相互作用的研究方法，利用表面增強拉曼法與二維相關(guān)分析法相結(jié)合的方法對核酸適配體與配體小分子的相互作用機制進(jìn)行分析，以獲得結(jié)合過程中的核酸適配體構(gòu)象的改變情況，關(guān)鍵結(jié)合基團(tuán)/位點等信息，為后續(xù)核酸適配體的優(yōu)化提供結(jié)構(gòu)方面的基礎(chǔ)。

本發(fā)明提供了一種G-四鏈體核酸適配體與小分子相互作用的研究方法，具有這樣的特征，包括以下步驟：步驟S1，用緩沖溶液分別配制G-四鏈體核酸適配體溶液以及小分子溶液，將G-四鏈體核酸適配體溶液和小分子溶液配制成一系列不同體積比的G-四鏈體核酸適配體-小分子混合溶液，然后將混合溶液進(jìn)行變復(fù)性處理；步驟S2，對經(jīng)過變復(fù)性處理的一系列混合溶液分別進(jìn)行表面增強拉曼光譜采集，得到相應(yīng)的一系列表面增強拉曼光譜圖；步驟S3，根據(jù)一系列表面增強拉曼光譜圖，分析G-四鏈體核酸適配體的多個特征峰的變化；步驟S4，對預(yù)定拉曼位移范圍內(nèi)的一系列表面增強拉曼光譜圖進(jìn)行2DCOS計算，得到功率譜和異步譜；以及步驟S5，通過分析功率譜和異步譜的，得到G-四鏈體核酸適配體與小分子相互作用的基團(tuán)、位點及結(jié)合過程。

在本發(fā)明提供的G-四鏈體核酸適配體與小分子相互作用的研究方法中，還可以具有這樣的特征：其中，小分子為膝溝藻毒素、石房蛤毒素、新石房蛤毒素或巖沙海葵毒素中的任意一種。

在本發(fā)明提供的G-四鏈體核酸適配體與小分子相互作用的研究方法中，還可以具有這樣的特征：其中，步驟S1，變復(fù)性處理過程為：將混合溶液依次經(jīng)過95℃水浴加熱10min、冰浴猝冷5min、室溫放置5min。