Aptamer

Aptamerer  er oligonukleotid- eller peptidmolekyler , der specifikt binder til bestemte målmolekyler. Normalt vælges aptamerer fra store tilfældige biblioteker ved SELEX- metoden , men naturlige aptamerer findes også i riboswitches . De kan bruges til både grundforskning og medicinske anvendelser (makromolekylære lægemidler , antivirale midler osv.).

Aptamerer kan bruges i følgende forsknings-, diagnostiske og terapeutiske opgaver [1] :

1. Til påvisning af forskellige målmolekyler, både i videnskabelige og diagnostiske opgaver. De kan erstatte antistoffer i Western blotting, in situ fluorescenshybridisering og i ELISA.
2. Et lovende format for diagnostik er skabelsen af ​​chips med mange aptamerer og muligheden for samtidig påvisning af mange proteiner. [2] [3] [4] [5]
3. Til affinitetsoprensning af målmolekyler.
4. Til effektiv og specifik hæmning af målproteiner. En sådan hæmning kan bruges både til forskningsformål og til skabelse af nye lægemidler. [6] [7] Nogle af disse lægemidler er allerede i kliniske forsøg .
5. En lovende retning i brugen af ​​aptamerer er rettet medicintransport. Aptamerer i dette tilfælde bestemmer målretningen af ​​levering (målretningsligander).

DNA-aptamerer

Den rumlige struktur af DNA-aptamerer er oftest repræsenteret af G-quadruplexes af 2, sjældent 3, G-kvartetter. Dannelsen af ​​en aptamerbinding med et målmolekyle kan udføres på forskellige måder, for eksempel ved at bruge hydrogenbindinger mellem proteinet og hydrogenerne i quadruplex-løkkerne.

Der blev fundet og udvalgt DNA-aptamerer, som kan binde med høj affinitet og specificitet til det aktive sted af thrombin, og dermed forhindre yderligere aktivering af fibrinogen og hæmme blodkoagulationskaskaden [8] .

Noter

1. ↑ Kushnirov V. V., Mitkevich O. V., Urakov V. N., Ter-Avanesyan M. D. [www.rae.ru/use/?section=content&op=show_article&article_id=10000640 MEDICIN] // Moderne naturvidenskabs succeser. - 2013. - Nr. 3 . - S. 40-43 .
2. ↑ Gold, L., Ayers, D., Bertino, J., Bock, C., Bock, A., Brody, E., ... & Zichi, D. (2010). Aptamer-baseret multiplekset proteomisk teknologi til biomarkøropdagelse. PLoS ONE 5(12): e15004. PMID 21165148 PMC 3000457 doi : 10.1371/journal.pone.0015004
3. ↑ Moaddel, R., Ubaida-Mohien, C., Tanaka, T., Lyashkov, A., Basisty, N., Schilling, B., ... & Ferrucci, L. (2021). Proteomics i aldringsforskning: En køreplan til klinisk, translationel forskning. Aging Cell, e13325. PMID 33730416 PMC 8045948 doi : 10.1111/acel.13325
4. ↑ Sebastiani, P., Federico, A., Morris, M., Gurinovich, A., Tanaka, T., Chandler, KB, ... & Perls, TT (2021). Proteinsignaturer fra hundredårige og deres afkom tyder på, at hundredåringer ældes langsommere end andre mennesker. Aldringscelle, 20(2), e13290. PMID 33512769 PMC 7884029 doi : 10.1111/acel.13290
5. ↑ Sathyan, S., Ayers, E., Gao, T., Weiss, E.F., Milman, S., Verghese, J., & Barzilai, N. (2020). Plasmaproteomisk profil af alder, helbredsspændvidde og dødelighed af alle årsager hos ældre voksne. Aldringscelle, 19(11), e13250. PMID 33089916 PMC 7681045 doi : 10.1111/acel.13250
6. ↑ Yamagishi, S.I., & Matsui, T. (2018). Terapeutisk potentiale af DNA-aptamerer rejst mod AGE-RAGE-aksen i diabetes-relaterede komplikationer. Nuværende farmaceutisk design, 24(24), 2802-2809. PMID 30156152 doi : 10.2174/1381612824666180829110124
7. ↑ Sotokawauchi, A., Matsui, T., Higashimoto, Y., Nishino, Y., Koga, Y., Yagi, M., & Yamagishi, S.I. (2021). DNA-aptamer rejst mod receptoren for avancerede glycation-slutprodukter undertrykker renal tubulær skade og forbedrer insulinresistens hos diabetiske mus. Diabetes and Vascular Disease Research, 18(1), 1479164121990533. PMID 33535822 doi : 10.1177/1479164121990533
8. ↑ V.A. Spiridonova, T.M. Novikova, V.A. Sizov, V.S. Shashkovskaya, E.V. Titaeva. DNA APTAMERS TIL THROMBIN EXOSITE I. STRUKTURELLE-FUNKTIONELLE INTERRELATIONER OG ANTITROMBOTISKE EFFEKTER  // Biokemi. - 2019. - T. 84 , no. 12 . — S. 1876–1885 . — ISSN 0320-9725 . - doi : 10.1134/s032097251912011x .

Litteratur

• Kovalenko A. (2021) Aptamers: grafisk guide (tegneserie). Biomolekyle. https://biomolecula.ru/articles/aptamery-graficheskii-gaid
• Buglak, A.A.; Samokhvalov, A.V.; Zherdev, A.V.; Dzantiev, BB Metoder og anvendelser af In Silico Aptamer design og modellering. Int. J. Mol. sci. 2020, 21, 8420 https://doi.org/10.3390/ijms21228420
• Wu, L., Wang, Y., Xu, X., Liu, Y., Lin, B., Zhang, M., ... & Tan, W. (2021). Aptamer-baseret detektion af cirkulerende mål til præcisionsmedicin. Kemiske anmeldelser. PMID 33667075 doi : 10.1021/acs.chemrev.0c01140
• Kumar Kulabhusan, P., Hussain, B., & Yüce, M. (2020). Aktuelle perspektiver på aptamerer som diagnostiske værktøjer og terapeutiske midler. Pharmaceutics, 12(7), 646. PMID 32659966 PMC 7407196 doi : 10.3390/pharmaceutics12070646
• Dembowski, Sean K. og Michael T. Bowser. "Mikrofluidiske metoder til aptamerudvælgelse og karakterisering." Analytiker 143,1 (2018): 21-32. PMID 29094731 PMC 5819361 doi : 10.1039/c7an01046j
• Byun, J. (2021). Seneste fremskridt og muligheder for nukleinsyreaptamerer. Life, 11(3), 193. PMID 33671039 PMC 7997341 doi : 10.3390/life11030193
• Huang, J., Chen, X., Fu, X., Li, Z., Huang, Y., & Liang, C. (2021). Fremskridt inden for Aptamer-baseret biomarkøropdagelse. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 9, 571. PMID 33796540 PMC 8007916 doi : 10.3389/fcell.2021.659760
• Birader K., Keerthana LS, Yathirajarao T., Barla JA, Suman P. (2021) Metoder til forbedring af Aptamer-affinitet til antigendetektion og dens karakterisering. I: Suman P., Chandra P. (red) Immunodiagnostic Technologies from Laboratory to Point-Of-Care Testing. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-15-5823-8_9
• Nagar DN, Yathirajarao T., Kumar P., Kushwaha P., Suman P. (2021) Bead-Based SELEX for Aptamers Selection and their Application in Detection of Diverse Antigener. I: Suman P., Chandra P. (red) Immunodiagnostic Technologies from Laboratory to Point-Of-Care Testing. Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-15-5823-8_7
• Troisi R, Sica F. Aptamers: Funktionelle-strukturelle undersøgelser og biomedicinske applikationer . International Journal of Molecular Sciences. 2022; 23(9):4796. doi : 10.3390/ijms23094796
• Riccardi, C., Napolitano, E., Musumeci, D., & Montesarchio, D. (2020). Dimeriske og multimere DNA-aptamere til højeffektiv proteingenkendelse. Molecules, 25(22), 5227. PMID 33182593 PMC 7698228 doi : 10,3390/molekyler25225227
• Fong, TG, Chan, NY, Dillon, ST, Zhou, W., Tripp, B., Ngo, LH, ... & Libermann, TA (2019). Identifikation af plasmaproteomsignaturer forbundet med kirurgi ved hjælp af SOMAscan. Annaler af operation. PMID 30946084 PMC 6832727 doi : 10.1097/SLA.0000000000003283
• Prante, M., Segal, E., Scheper, T., Bahnemann, J., & Walter, J. (2020). Aptasensorer til Point-of-Care detektion af små molekyler. Biosensors, 10(9), 108. PMID 32859075 PMC 7559136 doi : 10.3390/bios10090108
• Wang, T., Chen, L., Chikkanna, A., Chen, S., Brusius, I., Sbuh, N., & Veedu, R.N. (2021). Udvikling af nukleinsyre-aptamer-baserede laterale flow-assays: En robust platform til omkostningseffektiv point-of-care diagnose. Theranostics, 11(11), 5174. PMID 33859741 PMC 8039946 doi : 10.7150/thno.56471
• Shaban, S.M., & Kim, D.H. (2021). Seneste fremskridt inden for Aptamer-sensorer. Sensorer, 21(3), 979. PMID 33540523 PMC 7867169 doi : 10.3390/s21030979
• Aptamerer til medicinske anvendelser. Fra diagnose til terapi. Dong, Yiyang (red.) Springer Nature Singapore Pte Ltd. 2021, 462 s. https://doi.org/10.1007/978-981-33-4838-7
• Ji, D., Lyu, K., Zhao, H., & Kwok, C.K. (2021). Cirkulær L-RNA aptamer fremmer målgenkendelse og kontrollerer genaktivitet. Nucleic Acids Research, 49(13), 7280-7291. PMID 34233000 PMC 8287958 doi : 10.1093/nar/gkab593 En ny tilgang til udviklingen af ​​aptamer-medierede værktøjer til genregulering og andre formål.