Science：新研究设计出一种更好的方法来构建适配体

什么时候拥有数万亿的选择还不够?显然是在制造适配体（aptamer）的时候。适配体---能够与特定靶受体结合的DNA或RNA短链---对于测量生物研究中的代谢物和蛋白、确定疾病标志物和治疗疾病来说，是非常有用的。它们在行为上很像抗体，但更容易合成和纳入生物传感器，在室温下更稳定，有更长的保质期，而且更不可能引发不必要的免疫反应。

虽然适配体有无数种构型，但要准确找到适合某项特定任务的适配体是很困难的。科学家们通常通过筛选大量随机生成的DNA或RNA片段文库来识别适配体。对期望的靶标显示出亲和力的罕见的适配体可以通过进一步的研究加以改进，但也只是改进到一定程度。因此，适配体在生物医学中的应用有限。

但这可能很快就会改变。在一项新的研究中，美国哥伦比亚大学瓦格洛斯内外科学院的Milan Stojanovic教授和他的同事们设计出一种更好的方法来构建适配体。他们首先分析了有机化合物中的各个结构单元（官能团或片段）如何促进27对靶标-适配体对的结合。该分析对如何克服阻碍适配体接触其目标的结构障碍产生了新的见解。该分析对如何克服阻止适配体接触靶标的结构障碍产生了新的见解。相关研究结果近期发表在Science期刊上，论文标题为“A functional group–guided approach to aptamers for small molecules”。

为了证实这种方法的实用性，这些作者构建出两种具有潜在临床应用的新适配体。一种适配体测量一种称为亮氨酸的氨基酸的血液水平，并可用于新生儿的枫糖尿症（maple syrup urine disease）筛查，枫糖尿症是一种身体不能正确地将食物转化为能量的代谢紊乱。

图片来自Science, 2023, doi:10.1126/science.abn9859。

另一种适配体检测抗真菌药物伏立康唑（voriconazole）的血液水平，该药物通常用于免疫功能低下的患者。高水平的伏立康唑可能导致严重的副作用，如脑和肝中毒。这两种新的基于适配体的测试有可能改进现有的针对亮氨酸和伏立康唑的血液测试。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Kyungae Yang et al. A functional group–guided approach to aptamers for small molecules. Science, 2023, doi:10.1126/science.abn9859.