基于分子模拟的河鲀毒素核酸适配体的连续优化

作者：颜志超; 宋梦华; 刘建平; 黄强^*

来源：中国生物工程杂志, 2022, 42(08): 1-12.

DOI：10.13523/j.cb.2205010

• 河鲀毒素
• 核酸适配体
• 分子模拟
• 碱基截短
• 碱基突变
• 化学修饰

河鲀毒素(tetrodotoxin, TTX)是一种生物碱类神经毒素，其中毒事件在世界范围内广泛发生，严重危害到人类健康，但尚无特效解毒剂，因此TTX的检测对食品安全领域有重大意义。为了得到更高效的TTX识别元件，在分子模拟指导下对SELEX筛选所得的核酸适配体TTX-27进行了连续优化。首先，使用Mini-hairpin结构替换阻碍TTX结合的茎环结构，使TTX更易与截短型适配体结合，然后将T39、C40碱基突变为C39、T40碱基，并对C39进行了2′-OH修饰，以增强结合区域碱基与TTX的氢键作用和范德瓦耳斯相互作用。微量热泳动(microscale thermophoresis, MST)实验证实，经截短、碱基突变和化学修饰的各适配体变体的亲和力均有提高，其中化学修饰变体TTX-D2-X-R结合TTX的解离平衡常数Kd为1.08 nmol/L,相较于TTX-27的亲和力提高了75.5倍。表明基于分子模拟的截短-突变-化学修饰是核酸适配体post-SELEX优化的有效途径，所得的适配体变体TTX-D2-X-R在TTX检测领域有着潜在的应用价值。

• 单位
  生命科学学院; 复旦大学