Новости химической науки > Аптамеры для низкомолекулярных соединений

Аптамеры — суперспирализованные олигонуклеотиды, предназначенные для связывания определенных лигандов, часто применяются для изготовления биосенсоров.

Исследователи из Университета Колумбии смогли решить эту проблему, и полученные ими аптамеры можно использовать в качестве чувствительных биосенсоров, которые, например, смогут регистрировать низкие концентрации глюкозы, характерные, например, для крови людей с низким гликемическим индексом.

Новый метод позволяет выбирать аптамеры, которые связываются в комплекс с синтетическим рецептором и низкомолекулярным соединением. (Рисунок из Nat. Chem. 2014, DOI: 10.1038/nchem.2058)

Чтобы выбрать аптамер, селективно связывающийся с низкомолекулярным соединением, обычно исследователи проводят скрининг библиотек аптамеров. Вместо этого Милан Стоянович (Milan N. Stojanovic), Тилла Воргалл (Tilla S. Worgall) с коллегами выбрали аптамеры, селективно распознающие сразу целые комплексы синтетических рецепторов, связанных с этими малыми молекулами. Используя такой подход, исследователи смогли разработать набор аптамеров, который позволяет различать глюкозу, фруктозу и галактозу, а также другой набор аптамеров, который может различать такие аминокислоты, как фенилаланин, триптофан и тирозин.

Для идентификации специфичных к углеводам аптамеров исследователи выбрали последовательность нуклеотидов, связывающуюся с углеводами, модифицированными рецептором – остатком бороновой кислоты, для распознавания аминокислот в качестве рецептора использовался металлоорганический комплекс родия. Как поясняет Стоянович, метод достаточно обобщенный, поскольку существует возможность подстройки аптамера под любой органический рецептор.

Разработанные сенсоры могут найти применение в клинической практике. Так, например, аптамерный сенсор на глюкозу может оказаться полезным для измерения крайне низкого содержания глюкозы в крови пациентов с гипогликемией, а сенсор на фенилаланин – измерять содержание этой аминокислоты в сыворотке крови людей, страдающих от фенилкетонурии.

В настоящее время исследователи пытаются использовать разработанный метод для разработки аптамеров, позволяющих распознавать более сложные мишени – например, липиды, а также разрабатывают аптамерные сенсоры для разработки разветвленных аминокислот – валина, лейцина и изолейцина.

Источник: Nat. Chem. 2014, DOI: 10.1038/nchem.2058

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #межмолекулярные взаимодействия, #молекулярная биология, #супрамолекулярная химия