Исследователи оптимизируют аптамеры для достижения различных полезных свойств. Наиболее важным свойством является специфическое и чувствительное связывание с выбранной целью. Когда аптамеры подвергаются воздействию биологических жидкостей, как в сывороточных тестах или аптамерной терапии, для них часто важно противостоять перевариванию ДНК- и РНК-разрушающими белками . Терапевтические аптамеры часто должны быть модифицированы для медленного выведения из организма . Аптамеры, которые резко меняют свою форму при связывании со своей целью, полезны в качестве молекулярных переключателей для включения и выключения датчика. Некоторые аптамеры спроектированы так, чтобы вписаться в биосенсор или в тест биологического образца . В некоторых случаях может быть полезно, чтобы аптамер достигал заранее определенного уровня или скорости связывания. Поскольку выход синтеза, используемого для получения известных аптамеров, быстро сокращается для более длинных последовательностей, [4] исследователи часто усекают аптамеры до минимальной связывающей последовательности, чтобы снизить стоимость производства.
Этимология
Слово «аптамер» — это неологизм, придуманный Эндрю Эллингтоном и Джеком Шостаком в их первой публикации по этой теме. Они не дали точного определения, заявив: «Мы назвали эти отдельные последовательности РНК «аптамерами», от латинского « aptus » — подходить». [5]
Однако само слово происходит от греческого слова ἅπτω , «связывать» или «подгонять» (как использовал Гомер (ок. VIII в. до н. э.) [6] [7] ), и μέρος, «компонент чего-то большего». [8]
Классификация
Типичный аптамер — это синтетически созданный лиганд , использующий комбинаторное разнообразие ДНК, РНК, XNA или пептида для достижения сильного специфического связывания с определенной целевой молекулой или семейством целевых молекул. Аптамеры иногда классифицируются как «химические антитела» или «имитаторы антител» . [9] Однако большинство аптамеров имеют небольшой размер, молекулярный вес 6–30 кДа, в отличие от размера антител 150 кДа, и содержат один сайт связывания, а не два соответствующих антигенсвязывающих региона типичного антитела.
История
С момента своего первого применения в 1967 году [10] методологии направленной эволюции использовались для разработки биомолекул с новыми свойствами и функциями. Ранние примеры включают модификацию системы репликации бактериофага Qbeta и генерацию рибозимов с измененной активностью расщепления . [11]
В 1990 году две команды независимо друг от друга разработали и опубликовали методы SELEX ( систематическая эволюция лигандов путем экспоненциального обогащения ) и создали РНК-аптамеры: лаборатория Ларри Голда, использовавшая термин SELEX для своего процесса отбора РНК- лигандов против ДНК-полимеразы T4 [12] , и лаборатория Джека Шостака , выбиравшая РНК-лиганды против различных органических красителей . [5] [13] Два года спустя лаборатория Шостака и Gilead Sciences , действуя независимо друг от друга, использовали схемы отбора in vitro для создания ДНК-аптамеров для органических красителей [14] и человеческого тромбина [15] соответственно. В 2001 году SELEX был автоматизирован Дж. Колином Коксом в лаборатории Эллингтона, что сократило продолжительность недельного эксперимента по отбору до всего трех дней. [16] [17] [18]
В 2002 году две группы под руководством Рональда Брейкера и Евгения Нудлера опубликовали первое окончательное доказательство существования рибосвитча , генетического регуляторного элемента на основе нуклеиновой кислоты , существование которого ранее предполагалось. Рибосвитчи обладают схожими свойствами молекулярного распознавания с аптамерами. Это открытие добавило поддержку гипотезе Мира РНК , постулируемой стадии во времени в происхождении жизни на Земле . [19]
Характеристики
Структура
Большинство аптамеров основаны на определенной олигомерной последовательности из 20-100 оснований и 3-20 кДа . Некоторые из них имеют химические модификации для функциональных улучшений или совместимости с более крупными сконструированными молекулярными системами. Химия ДНК, РНК, XNA и пептидных аптамеров может предлагать различные профили с точки зрения стабильности при хранении, долговечности в сыворотке или in vivo , специфичности и чувствительности, стоимости, простоты генерации, амплификации и характеристики, а также знакомства с пользователями. Как правило, аптамеры на основе ДНК и РНК проявляют низкую иммуногенность , амплифицируются с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) и имеют сложную вторичную структуру и третичную структуру . [20] [21] [22] [23] Аптамеры на основе ДНК и XNA демонстрируют превосходную стабильность при хранении. Аптамеры на основе XNA могут вносить дополнительное химическое разнообразие для увеличения сродства связывания или большей долговечности в сыворотке или in vivo .
Поскольку существует 22 генетически закодированных и более 500 природных аминокислот , пептидные аптамеры, а также антитела, обладают гораздо большим потенциалом комбинаторного разнообразия на единицу длины по сравнению с 4 нуклеиновыми кислотами в ДНК или РНК. [24] Химические модификации оснований нуклеиновых кислот или остовов увеличивают химическое разнообразие стандартных оснований нуклеиновых кислот. [25]
Сплит-аптамеры состоят из двух или более цепей ДНК, которые являются частями более крупного родительского аптамера, который был разорван на две части молекулярным надрезом . [ 26] Способность каждой составляющей цепи связывать мишени будет зависеть от местоположения надреза, а также от вторичной структуры дочерних цепей. [27] Наличие целевой молекулы поддерживает соединение фрагментов ДНК. Это может быть использовано в качестве основы для биосенсоров. [28] После сборки две отдельные цепи ДНК могут быть лигированы в одну цепь.
Немодифицированные аптамеры быстро выводятся из кровотока , с периодом полураспада от нескольких секунд до нескольких часов. Это происходит в основном из-за деградации нуклеазы , которая физически разрушает аптамеры, а также из-за выведения почками , что является результатом низкой молекулярной массы и размера аптамера . Несколько модификаций, таких как 2'-фторзамещенные пиримидины и полиэтиленгликолевая (ПЭГ) связь, позволяют увеличить период полураспада в сыворотке от нескольких дней до нескольких недель. ПЭГилирование может добавить достаточную массу и размер, чтобы предотвратить выведение почками in vivo . Немодифицированные аптамеры могут лечить нарушения коагуляции . Проблема выведения и переваривания нуклеазой уменьшается, когда они применяются к глазу , где концентрация нуклеазы ниже, а скорость выведения ниже. [29] Быстрое выведение из сыворотки также может быть полезным в некоторых приложениях, таких как диагностическая визуализация in vivo . [30]
В исследовании аптамеров [31], разработанных для связывания с белками, связанными с инфекцией Эбола, было проведено сравнение трех аптамеров, выделенных по их способности связывать целевой белок EBOV sGP. Хотя эти аптамеры различаются как по последовательности, так и по структуре, они демонстрируют удивительно схожее относительное сродство к sGP из EBOV и SUDV, а также к EBOV GP1.2. Примечательно, что эти аптамеры продемонстрировали высокую степень специфичности к продуктам гена GP. Один аптамер, в частности, оказался эффективным в качестве элемента распознавания в электрохимическом сенсоре, позволяя обнаруживать sGP и GP1.2 в растворе, а также GP1.2 в мембранном контексте. Результаты этого исследования указывают на интригующую возможность того, что определенные области на поверхности белков могут обладать аптатропными свойствами. Выявление ключевых особенностей таких участков в сочетании с улучшенными трехмерными структурными прогнозами для аптамеров имеет потенциал для повышения точности прогнозирования участков взаимодействия аптамеров с белками. Это, в свою очередь, может помочь идентифицировать аптамеры с повышенной вероятностью связывания белков с высокой аффинностью, а также пролить свет на мутации белков, которые могут существенно повлиять на связывание аптамеров. Это всестороннее понимание структурных взаимодействий между аптамерами и белками имеет жизненно важное значение для уточнения вычислительной предсказуемости связывания аптамеров с белками. Более того, оно может в конечном итоге устранить необходимость в экспериментальном протоколе SELEX.
Аптамеры могут быть особенно полезны для экологической протеомики. [51] Антитела, как и другие белки, сложнее секвенировать, чем нуклеиновые кислоты. Они также дороги в обслуживании и производстве и подвержены постоянному риску загрязнения, поскольку производятся с помощью клеточной культуры или собираются из сыворотки животных. По этой причине исследователи, интересующиеся малоизученными белками и видами, могут обнаружить, что компании не будут производить, поддерживать или адекватно проверять качество антител против их интересующей цели. [52] Напротив, аптамеры просты в секвенировании и не требуют затрат на поддержание, поскольку их точная структура может храниться в цифровом виде и синтезироваться по требованию. Это может сделать их более экономически целесообразными в качестве исследовательских инструментов для недостаточно финансируемых объектов биологических исследований. Аптамеры существуют для растительных соединений, таких как теофиллин (содержится в чае ) [53] и абсцизовая кислота (растительный иммунный гормон). [54] Был разработан аптамер против α-аманитина (токсина, вызывающего смертельное отравление мухоморами ), пример аптамера против гриба- мишени. [55]
Приложения аптамеров можно грубо сгруппировать в категории зондирования, терапии, производства реагентов и инженерии. Приложения зондирования важны в экологических, биомедицинских, эпидемиологических , биобезопасных и фундаментальных исследовательских приложениях, где аптамеры действуют как зонды в анализах, методах визуализации, диагностических анализах и биосенсорах. [32] [56] [57] [58] [59] [60] В терапевтических приложениях и прецизионной медицине аптамеры могут функционировать как лекарственные средства, [61] как средства целевой доставки лекарств , [62] как механизмы контролируемого высвобождения и как реагенты для открытия лекарств с помощью высокопроизводительного скрининга малых молекул [63] и белков. [64] [65] Аптамеры применяются для мониторинга производства белков, контроля качества и очистки. [66] [67] [68] Они могут функционировать в приложениях молекулярной инженерии как способ модификации белков, например, для улучшения ДНК-полимеразы, чтобы сделать ПЦР более надежной. [69] [70] [71] [72]
Поскольку сродство аптамера также влияет на его динамический диапазон и предел обнаружения, аптамеры с более низким сродством могут быть желательны при анализе высоких концентраций целевой молекулы. [73] Аффинная хроматография также зависит от способности аффинного реагента, такого как аптамер, связывать и высвобождать свою цель, и более низкое сродство может способствовать высвобождению целевой молекулы. [74] Таким образом, конкретные приложения определяют полезный диапазон для сродства аптамера.
Замена антител
Аптамеры могут заменять антитела во многих биотехнологических приложениях. [75] [52] В лабораторных исследованиях и клинической диагностике их можно использовать в основанных на аптамерах версиях иммуноанализов , включая иммуноферментный анализ (ИФА) , [76] вестерн-блот , [77] иммуногистохимию (ИГХ) , [78] и проточную цитометрию . [79] В качестве терапевтических средств они могут функционировать как агонисты или антагонисты своего лиганда. [80] В то время как антитела являются знакомой технологией с хорошо развитым рынком, аптамеры являются относительно новой технологией для большинства исследователей, и аптамеры были созданы только против части важных исследовательских целей. [81] В отличие от антител, немодифицированные аптамеры более восприимчивы к перевариванию нуклеазой в сыворотке и почечному клиренсу in vivo . Аптамеры намного меньше по размеру и массе, чем антитела, что может быть важным фактором при выборе того, что лучше всего подходит для данного приложения. Когда аптамеры доступны для конкретного применения, их преимущества перед антителами включают потенциально более низкую иммуногенность, большую воспроизводимость и более низкую стоимость, более высокий уровень контроля благодаря условиям отбора in vitro и способность эффективно конструироваться для обеспечения долговечности, специфичности и чувствительности. [82]
Кроме того, аптамеры способствуют сокращению использования исследовательских животных . [83] Хотя антитела часто полагаются на животных для первоначального открытия, а также для производства в случае поликлональных антител , как отбор, так и производство аптамеров обычно не требуют животных. Однако методы фагового дисплея позволяют отбирать антитела in vitro , а затем производить их из моноклональной клеточной линии, полностью избегая использования животных. [84]
Контролируемое высвобождение терапевтических средств
Способность аптамеров обратимо связывать молекулы, такие как белки, вызвала растущий интерес к их использованию для облегчения контролируемого высвобождения терапевтических биомолекул, таких как факторы роста . Это может быть достигнуто путем настройки силы связывания для пассивного высвобождения факторов роста, [85] наряду с активным высвобождением посредством таких механизмов, как гибридизация аптамера с комплементарными олигонуклеотидами [86] или развертывание аптамера за счет клеточных сил тяги. [87]
АптаБиД
AptaBiD (Aptamer-Facilitated Biomarker Discovery) — это метод обнаружения биомаркеров на основе аптамеров . [88]
Пептидные аптамеры
В то время как большинство аптамеров основаны на ДНК, РНК или XNA, пептидные аптамеры [89] представляют собой искусственные белки, выбранные или спроектированные для связывания определенных целевых молекул.
Структура
Пептидные аптамеры состоят из одной или нескольких пептидных петель переменной последовательности, отображаемых белковым каркасом. Производные, известные как головастики, в которых «головки» пептидного аптамера ковалентно связаны с уникальными последовательностями двухцепочечных ДНК «хвостов», позволяют количественно определять редкие молекулы-мишени в смесях с помощью ПЦР (используя, например, количественную полимеразную цепную реакцию в реальном времени ) их ДНК-хвостов. [90] Пептиды, которые образуют вариабельные области аптамера, синтезируются как часть той же полипептидной цепи, что и каркас, и ограничены на своих N- и C-концах путем связывания с ним. Это двойное структурное ограничение уменьшает разнообразие трехмерных структур, которые могут принимать вариабельные области, [91] и это уменьшение структурного разнообразия снижает энтропийную стоимость молекулярного связывания , когда взаимодействие с целью заставляет вариабельные области принимать однородную структуру.
Библиотеки пептидных аптамеров использовались в качестве «мутагенов» в исследованиях, в которых исследователь вводит библиотеку, которая экспрессирует различные пептидные аптамеры в клеточную популяцию, выбирает желаемый фенотип и идентифицирует те аптамеры, которые вызывают фенотип. Затем исследователь использует эти аптамеры в качестве приманок, например, в дрожжевых двухгибридных скринингах для идентификации клеточных белков, на которые нацелены эти аптамеры. Такие эксперименты идентифицируют конкретные белки, связанные аптамерами, и белковые взаимодействия, которые аптамеры нарушают, чтобы вызвать фенотип. [94] [95] Кроме того, пептидные аптамеры, дериватизированные с соответствующими функциональными группами, могут вызывать специфическую посттрансляционную модификацию своих целевых белков или изменять субклеточную локализацию мишеней. [96]
Промышленность и научно-исследовательское сообщество
Коммерческие продукты и компании, основанные на аптамерах, включают препарат Macugen (пегаптаниб) [97] и клиническую диагностическую компанию SomaLogic. [98] Международное общество по аптамерам (INSOAP), профессиональное общество для сообщества исследователей аптамеров, издает журнал, посвященный этой теме, Aptamers . Apta-index [99] — это текущая база данных, каталогизирующая и упрощающая процесс заказа более 700 аптамеров.
^ Rhodes, Andrew; Smithers, Nick; Chapman, Trevor; Parsons, Sarah; Rees, Stephen (2001-10-05). «Генерация и характеристика антагонистических РНК-аптамеров к MCP-1». FEBS Letters . 506 (2): 85–90. doi :10.1016/S0014-5793(01)02895-2. ISSN 0014-5793. PMID 11591377. S2CID 36797240.
^ Столтенбург, Регина; Николаус, Надя; Штрельиц, Беате (2012-12-30). «Capture-SELEX: Выбор ДНК-аптамеров для аминогликозидных антибиотиков». Журнал аналитических методов в химии . 2012 : e415697. doi : 10.1155/2012/415697 . ISSN 2090-8865. PMC 3544269. PMID 23326761 .
^ Кривиану-Гайта В., Томпсон М. (ноябрь 2016 г.). «Аптамеры, антитела scFv и фрагменты антител Fab: обзор и сравнение трех самых универсальных элементов биораспознавания биосенсоров». Биосенсоры и биоэлектроника . 85 : 32–45. doi : 10.1016/j.bios.2016.04.091. PMID 27155114.
^ "Синтез ДНК-олигонуклеотидов". Millipore Sigma . Получено 4 июля 2022 г.
^ Zhou G, Wilson G, Hebbard L, Duan W, Liddle C, George J, Qiao L (март 2016 г.). «Аптамеры: перспективные химические антитела для терапии рака». Oncotarget . 7 (12): 13446–13463. doi :10.18632/oncotarget.7178. PMC 4924653 . PMID 26863567. S2CID 16618423.
^ Mills DR, Peterson RL, Spiegelman S (июль 1967). «Внеклеточный дарвиновский эксперимент с самодублирующейся молекулой нуклеиновой кислоты». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 58 (1): 217–224. Bibcode :1967PNAS...58..217M. doi : 10.1073/pnas.58.1.217 . PMC 335620 . PMID 5231602.
^ Джойс GF (октябрь 1989). «Усиление, мутация и селекция каталитической РНК». Gene . 82 (1): 83–87. doi :10.1016/0378-1119(89)90033-4. PMID 2684778.
^ Tuerk C, Gold L (август 1990). «Систематическая эволюция лигандов путем экспоненциального обогащения: лиганды РНК к ДНК-полимеразе бактериофага T4». Science . 249 (4968): 505–510. Bibcode :1990Sci...249..505T. doi :10.1126/science.2200121. PMID 2200121.
^ Столтенбург Р., Рейнеманн К., Штрелиц Б. (октябрь 2007 г.). «SELEX — (р)эволюционный метод получения высокоаффинных лигандов нуклеиновых кислот». Biomolecular Engineering . 24 (4): 381–403. doi :10.1016/j.bioeng.2007.06.001. PMID 17627883.
^ Эллингтон AD, Шостак JW (февраль 1992). «Выбор in vitro одноцепочечных молекул ДНК, которые складываются в специфические лигандсвязывающие структуры». Nature . 355 (6363): 850–852. Bibcode :1992Natur.355..850E. doi :10.1038/355850a0. PMID 1538766. S2CID 4332485.
^ Bock LC, Griffin LC, Latham JA, Vermaas EH, Toole JJ (февраль 1992 г.). «Выбор одноцепочечных молекул ДНК, которые связывают и ингибируют человеческий тромбин». Nature . 355 (6360): 564–566. Bibcode :1992Natur.355..564B. doi :10.1038/355564a0. PMID 1741036. S2CID 4349607.
^ Cox JC, Ellington AD (октябрь 2001 г.). «Автоматизированный выбор анти-белковых аптамеров». Bioorganic & Medicinal Chemistry . 9 (10): 2525–2531. doi :10.1016/s0968-0896(01)00028-1. PMID 11557339.
^ Cox JC, Rajendran M, Riedel T, Davidson EA, Sooter LJ, Bayer TS и др. (июнь 2002 г.). «Автоматизированное получение последовательностей аптамеров». Комбинаторная химия и высокопроизводительный скрининг . 5 (4): 289–299. doi :10.2174/1386207023330291. PMID 12052180.
^ Cox JC, Hayhurst A, Hesselberth J, Bayer TS, Georgiou G, Ellington AD (октябрь 2002 г.). «Автоматизированный отбор аптамеров против белковых мишеней, транслируемых in vitro: от гена к аптамеру». Nucleic Acids Research . 30 (20): 108e–108. doi :10.1093/nar/gnf107. PMC 137152. PMID 12384610 .
^ Breaker RR (февраль 2012 г.). «Рибопереключатели и мир РНК». Cold Spring Harbor Perspectives in Biology . 4 (2): a003566. doi :10.1101/cshperspect.a003566. PMC 3281570. PMID 21106649 .
^ Свигель Р., Досси Н., Тониоло Р., Миранда-Кастро Р., де-Лос-Сантос-Альварес Н., Лобо-Кастанон М.Дж. (сентябрь 2018 г.). «Выбор антиглютеновых ДНК-аптамеров в глубоком эвтектическом растворителе». Ангеванде Хеми . 57 (39): 12850–12854. Бибкод : 2018AngCh.13013032S. дои : 10.1002/ange.201804860. hdl : 10651/49996 . PMID 30070419. S2CID 240281828.
^ Neves MA, Reinstein O, Saad M, Johnson PE (декабрь 2010 г.). «Определение вторичных структурных требований к аптамера, связывающего кокаин, с помощью термодинамического и мутационного исследования». Биофизическая химия . 153 (1): 9–16. doi :10.1016/j.bpc.2010.09.009. PMID 21035241.
^ Baugh C, Grate D, Wilson C (август 2000 г.). «2.8 Кристаллическая структура аптамера малахитового зеленого». Журнал молекулярной биологии . 301 (1): 117–128. doi :10.1006/jmbi.2000.3951. PMID 10926496.
^ Dieckmann T, Fujikawa E, Xhao X, Szostak J, Feigon J (1995). «Структурные исследования аптамеров РНК и ДНК в растворе». Журнал клеточной биохимии . 59 : 13–81. doi :10.1002/jcb.240590703. S2CID 221833821.
^ Mascini M, Palchetti I, Tombelli S (февраль 2012 г.). «Аптамеры нуклеиновых кислот и пептидов: основы и биоаналитические аспекты». Angewandte Chemie . 51 (6): 1316–1332. doi :10.1002/anie.201006630. PMID 22213382.
^ Lipi F, Chen S, Chakravarthy M, Rakesh S, Veedu RN (декабрь 2016 г.). «Эволюция in vitro химически модифицированных аптамеров нуклеиновых кислот: за и против, и комплексные стратегии отбора». RNA Biology . 13 (12): 1232–1245. doi :10.1080/15476286.2016.1236173. PMC 5207382 . PMID 27715478.
^ Чен А, Ян М, Ян С (2016). «Расщепленные аптамеры и их применение в сэндвич-аптасенсорах». TrAC Trends in Analytical Chemistry . 80 : 581–593. doi :10.1016/j.trac.2016.04.006.
^ Кент AD, Спиропулос NG, Хеемстра JM (октябрь 2013 г.). «Общий подход к проектированию расщепленных аптамеров ДНК, связывающих малые молекулы». Аналитическая химия . 85 (20): 9916–9923. doi :10.1021/ac402500n. PMID 24033257.
^ Debiais M, Lelievre A, Smietana M, Müller S (апрель 2020 г.). «Расщепление аптамеров и ферментов нуклеиновых кислот для разработки современных биосенсоров». Nucleic Acids Research . 48 (7): 3400–3422. doi :10.1093/nar/gkaa132. PMC 7144939. PMID 32112111 .
^ Drolet DW, Green LS, Gold L, Janjic N (июнь 2016 г.). «Fit for the Eye: Aptamers in Ocular Disorders». Nucleic Acid Therapeutics . 26 (3): 127–146. doi :10.1089/nat.2015.0573. PMC 4900223 . PMID 26757406.
^ Wang AZ, Farokhzad OC (март 2014). «Текущий прогресс молекулярной визуализации на основе аптамеров». Журнал ядерной медицины . 55 (3): 353–356. doi :10.2967/jnumed.113.126144. PMC 4110511. PMID 24525205 .
^ Баннерджи, С.; Хеммат, МА; Шубхам, С.; Госай, А.; Девараконда, С.; Цзян, Н.; Гикиянаге, К.; Диллард, ДЖ.А.; Мори, В.; Шротрия, П.; и др. Структурно различные, но функционально схожие: аптамеры, специфичные для растворимого гликопротеина вируса Эбола и GP1,2, и их применение в электрохимическом зондировании. Int. J. Mol. Sci. 2023, 24, 4627. https://doi.org/10.3390/ijms24054627
^ ab Kaur H, Shorie M (июнь 2019 г.). «Аптасенсоры на основе наноматериалов для клинических и экологических диагностических приложений». Nanoscale Advances . 1 (6): 2123–2138. Bibcode : 2019NanoA...1.2123K. doi : 10.1039 /C9NA00153K . PMC 9418768. PMID 36131986.
^ Малликарачи П. (январь 2017 г.). «Эволюция комплексной целевой SELEX для идентификации аптамеров против антигенов поверхности клеток млекопитающих». Molecules . 22 (2): 215. doi : 10.3390/molecules22020215 . PMC 5572134 . PMID 28146093.
^ Potty AS, Kourentzi K, Fang H, Jackson GW, Zhang X, Legge GB, Willson RC (февраль 2009 г.). «Биофизическая характеристика взаимодействий ДНК-аптамеров с фактором роста эндотелия сосудов». Biopolymers . 91 (2): 145–156. doi :10.1002/bip.21097. PMID 19025993. S2CID 23670.
^ Long SB, Long MB, White RR, Sullenger BA (декабрь 2008 г.). «Кристаллическая структура РНК-аптамера, связанного с тромбином». РНК . 14 (12): 2504–2512. doi :10.1261/rna.1239308. PMC 2590953 . PMID 18971322.
^ Kohn, Eric M.; Konovalov, Kirill; Gomez, Christian A.; Hoover, Gillian N.; Yik, Andrew Kai-hei; Huang, Xuhui; Martell, Jeffrey D. (2023-08-02). «Концевые алкин-модифицированные ДНК-аптамеры с улучшенным сродством к связыванию белков». ACS Chemical Biology . 18 (9): 1976–1984. doi :10.1021/acschembio.3c00183. ISSN 1554-8929. PMID 37531184.
^ Darfeuille F, Reigadas S, Hansen JB, Orum H, Di Primo C, Toulmé JJ (октябрь 2006 г.). «Аптамеры, нацеленные на шпильку РНК, демонстрируют улучшенную специфичность по сравнению с специфичностью комплементарных олигонуклеотидов». Biochemistry . 45 (39): 12076–12082. doi :10.1021/bi0606344. PMID 17002307.
^ Лю М., Кагахара Т., Абе Х., Ито Й. (2009). «Прямой in vitro отбор гемин-связывающего ДНК-аптамера с пероксидазной активностью». Бюллетень химического общества Японии . 82 : 99–104. doi :10.1246/bcsj.82.99.
^ Min K, Cho M, Han SY, Shim YB, Ku J, Ban C (июль 2008 г.). «Простое и прямое электрохимическое обнаружение интерферона-гамма с использованием его РНК- и ДНК-аптамеров». Биосенсоры и биоэлектроника . 23 (12): 1819–1824. doi :10.1016/j.bios.2008.02.021. PMID 18406597.
^ Ng EW, Shima DT, Calias P, Cunningham ET, Guyer DR, Adamis AP (февраль 2006 г.). «Pegaptanib, a targeted anti-VEGF aptamer for ocular vascular disease». Nature Reviews. Drug Discovery . 5 (2): 123–132. doi :10.1038/nrd1955. PMID 16518379. S2CID 8833436.
^ Могадам, Фатеме Мортазави; Рахайе, Махди (май 2019 г.). «Сигнальный нанобиосенсор для обнаружения VEGF165 на основе супрачастичных медных нанокластеров, сформированных на двухвалентном аптамере». Биосенсоры и биоэлектроника . 132 : 186–195. doi : 10.1016/j.bios.2019.02.046. PMID 30875630. S2CID 80613434.
^ Savory N, Abe K, Sode K, Ikebukuro K (декабрь 2010 г.). «Выбор ДНК-аптамера против специфического антигена простаты с использованием генетического алгоритма и применение для зондирования». Биосенсоры и биоэлектроника . 26 (4): 1386–1391. doi :10.1016/j.bios.2010.07.057. PMID 20692149.
^ Jeong S, Han SR, Lee YJ, Lee SW (март 2010 г.). «Выбор РНК-аптамеров, специфичных к активному простатоспецифическому антигену». Biotechnology Letters . 32 (3): 379–385. doi :10.1007/s10529-009-0168-1. PMID 19943183. S2CID 22201181.
^ Walsh R, DeRosa MC (октябрь 2009 г.). «Сохранение функции в ДНК-гомологе РНК-дофаминового аптамера». Biochemical and Biophysical Research Communications . 388 (4): 732–735. doi :10.1016/j.bbrc.2009.08.084. PMID 19699181.
^ Salamanca HH, Antonyak MA, Cerione RA, Shi H, Lis JT (2014). «Ингибирование фактора теплового шока 1 в клетках рака человека с помощью мощного РНК-аптамера». PLOS ONE . 9 (5): e96330. Bibcode : 2014PLoSO...996330S. doi : 10.1371/journal.pone.0096330 . PMC 4011729. PMID 24800749 .
^ Farokhzad OC, Karp JM, Langer R (май 2006 г.). «Биоконъюгаты наночастиц-аптамеров для воздействия на рак». Мнение эксперта по доставке лекарств . 3 (3): 311–324. doi :10.1517/17425247.3.3.311. PMID 16640493. S2CID 37058942.
^ Proske D, Gilch S, Wopfner F, Schätzl HM, Winnacker EL, Famulok M (август 2002 г.). «Аптамер, специфичный к прионному белку, снижает образование PrPSc». ChemBioChem . 3 (8): 717–725. doi :10.1002/1439-7633(20020802)3:8<717::AID-CBIC717>3.0.CO;2-C. PMID 12203970. S2CID 36801266.
^ Kaur H, Shorie M, Sharma M, Ganguli AK, Sabherwal P (декабрь 2017 г.). «Функционализированный аптасенсор на основе мостиковой арматуры из графена для обнаружения патогенных E. coli O78:K80:H11». Биосенсоры и биоэлектроника . 98 : 486–493. doi :10.1016/j.bios.2017.07.004. PMID 28728009.
^ abc Asha K, Kumar P, Sanicas M, Meseko CA, Khanna M, Kumar B (декабрь 2018 г.). «Достижения в терапии на основе нуклеиновых кислот против респираторных вирусных инфекций». Журнал клинической медицины . 8 (1): 6. doi : 10.3390/jcm8010006 . PMC 6351902. PMID 30577479 .
^ Schmitz A, Weber A, Bayin M, Breuers S, Fieberg V, Famulok M, Mayer G (апрель 2021 г.). «Аптамер ДНК, связывающий шипы SARS-CoV-2, который ингибирует инфекцию псевдовируса с помощью механизма, независимого от RBD*». Angewandte Chemie . 60 (18): 10279–10285. doi :10.1002/anie.202100316. PMC 8251191. PMID 33683787 .
^ Dhar P, Samarasinghe RM, Shigdar S (апрель 2020 г.). «Антитела, нанотела или аптамеры — что лучше всего подходит для расшифровки протеомов немодельных видов?». International Journal of Molecular Sciences . 21 (7): 2485. doi : 10.3390/ijms21072485 . PMC 7177290. PMID 32260091 .
^ ab Bauer M, Strom M, Hammond DS, Shigdar S (ноябрь 2019 г.). «Все, что вы можете сделать, я могу сделать лучше: могут ли аптамеры заменить антитела в клинических диагностических приложениях?». Molecules . 24 (23): 4377. doi : 10.3390/molecules24234377 . PMC 6930532. PMID 31801185 .
^ Feng S, Chen C, Wang W, Que L (май 2018). «Микросенсор с аптамером и нанопорами для обнаружения теофиллина». Биосенсоры и биоэлектроника . 105 : 36–41. doi : 10.1016/j.bios.2018.01.016 . PMID 29351868.
^ Song C (2017). «Обнаружение фитогормона абсцизовой кислоты (ABA) с использованием оптического датчика на основе аптамеров с микрофлюидным капиллярным интерфейсом». 2017 IEEE 30-я Международная конференция по микроэлектромеханическим системам (MEMS) . стр. 370–373. doi :10.1109/MEMSYS.2017.7863418. ISBN978-1-5090-5078-9. S2CID 20781208.
^ Мушиньска К., Островска Д., Бартницки Ф., Ковальска Е., Бодашевска-Любас М., Германович П. и др. (2017). «Выбор и анализ ДНК-аптамера, связывающего α-аманитин из Amanita phalloides». Акта Биохимика Полоника . 64 (3): 401–406. дои : 10.18388/abp.2017_1615 . PMID 28787470. S2CID 3638299.
^ Пеннер Г. (июль 2012 г.). «Коммерциализация диагностического теста на основе аптамеров» (PDF) . NeoVentures .
^ Wei H, Li B, Li J, Wang E, Dong S (сентябрь 2007 г.). «Простое и чувствительное колориметрическое зондирование белка на основе аптамеров с использованием немодифицированных золотых наночастиц». Chemical Communications (36): 3735–3737. doi :10.1039/B707642H. PMID 17851611.
^ Cheng H, Qiu X, Zhao X, Meng W, Huo D, Wei H (март 2016 г.). «Функциональный зонд нуклеиновой кислоты для параллельного мониторинга K(+) и протопорфирина IX в живых организмах». Аналитическая химия . 88 (5): 2937–2943. doi :10.1021/acs.analchem.5b04936. PMID 26866998.
^ Xiang Y, Lu Y (июль 2011 г.). «Использование персональных глюкометров и функциональных ДНК-датчиков для количественной оценки различных аналитических целей». Nature Chemistry . 3 (9): 697–703. Bibcode :2011NatCh...3..697X. doi :10.1038/nchem.1092. PMC 3299819 . PMID 21860458.
^ Агниво Госаи, Брендан Шин Хау Йе, Марит Нильсен-Гамильтон, Пранав Шротрия, «Обнаружение тромбина без метки в присутствии высокой концентрации альбумина с использованием нанопористой мембраны, функционализированной аптамером», Биосенсоры и биоэлектроника , том 126, 2019, стр. 88–95, ISSN 0956-5663, doi : 10.1016/j.bios.2018.10.010.
^ Amero P, Khatua S, Rodriguez-Aguayo C, Lopez-Berestein G (октябрь 2020 г.). «Аптамеры: новые терапевтические средства и потенциальная роль в нейроонкологии». Cancers . 12 (10): 2889. doi : 10.3390/cancers12102889 . PMC 7600320 . PMID 33050158.
^ Fattal E, Hillaireau H, Ismail SI (сентябрь 2018 г.). «Аптамеры в терапии и доставке лекарств». Advanced Drug Delivery Reviews . 134 : 1–2. doi : 10.1016/j.addr.2018.11.001. PMID 30442313. S2CID 53562925.
^ Хафнер М., Вианини Э., Альбертони Б., Маркетти Л., Грюне И., Глокнер К., Фамулок М. (2008). «Замещение связанных с белком аптамеров малыми молекулами, экранированными с помощью поляризации флуоресценции». Nature Protocols . 3 (4): 579–587. doi :10.1038/nprot.2008.15. PMID 18388939. S2CID 4997899.
^ Хуан Z, Цю L, Чжан T, Тан W (2021-02-03). «Интеграция ДНК-нанотехнологий с аптамерами для биологических и биомедицинских приложений». Matter . 4 (2): 461–489. doi : 10.1016/j.matt.2020.11.002 . ISSN 2590-2385. S2CID 234061584.
^ Рейно Л., Буше-Спинелли А., Рейлон С., Бухот А. (август 2020 г.). «Ощущение с помощью нанопор и аптамеров: путь вперед». Датчики . 20 (16): 4495. Bibcode : 2020Senso..20.4495R . doi : 10.3390/s20164495 . PMC 7472324. PMID 32796729.
^ Yang Y, Yin S, Li Y, Lu D, Zhang J, Sun C (2017). «Применение аптамеров при обнаружении и хроматографической очистке антибиотиков в различных матрицах». TrAC Trends in Analytical Chemistry . 95 : 1–22. doi :10.1016/j.trac.2017.07.023 . Получено 4 июля 2022 г.
^ Murphy MB, Fuller ST, Richardson PM, Doyle SA (сентябрь 2003 г.). «Улучшенный метод in vitro эволюции аптамеров и применение в обнаружении и очистке белков». Nucleic Acids Research . 31 (18): 110e–110. doi :10.1093/nar/gng110. PMC 203336. PMID 12954786 .
^ Chen K, Zhou J, Shao Z, Liu J, Song J, Wang R и др. (июль 2020 г.). «Аптамеры как универсальные молекулярные инструменты для мониторинга и контроля качества продукции антител». Журнал Американского химического общества . 142 (28): 12079–12086. doi :10.1021/jacs.9b13370. PMID 32516525. S2CID 219564070.
^ Keijzer JF, Albada B (март 2022 г.). «Сайт-селективная модификация белков с помощью ДНК». Биополимеры . 113 (3): e23483. doi :10.1002/bip.23483. PMC 9285461. PMID 34878181. S2CID 244954278 .
^ Smith D, Collins BD, Heil J, Koch TH (январь 2003 г.). «Чувствительность и специфичность фотоаптамерных зондов». Молекулярная и клеточная протеомика . 2 (1): 11–18. doi : 10.1074/mcp.m200059-mcp200 . PMID 12601078. S2CID 13406870.
^ Винкенборг Дж.Л., Майер Г., Фамулок М. (сентябрь 2012 г.). «Аффинное мечение белков на основе аптамеров». Ангеванде Хеми . 51 (36): 9176–9180. дои : 10.1002/anie.201204174 . ПМИД 22865679.
^ Keijzer JF, Firet J, Albada B (декабрь 2021 г.). «Сайт-селективное и индуцируемое ацилирование тромбина с использованием конъюгатов аптамер-катализатор». Chemical Communications . 57 (96): 12960–12963. doi : 10.1039/d1cc05446e . PMID 34792071. S2CID 243998479.
^ Уилсон, Брэндон Д.; Сох, Х. Том (2020-08-01). «Переоценка общепринятых взглядов на анализы связывания». Тенденции в биохимических науках . 45 (8): 639–649. doi :10.1016/j.tibs.2020.04.005. ISSN 0968-0004. PMC 7368832. PMID 32402748 .
^ Янсон, Ян-Кристер (2012-01-03). Очистка белков: принципы, методы высокого разрешения и приложения. John Wiley & Sons. ISBN978-1-118-00219-3.
^ Чен А, Ян С (сентябрь 2015 г.). «Замена антител аптамерами в иммуноферментном анализе с латеральным потоком». Биосенсоры и биоэлектроника . 71 : 230–242. doi : 10.1016/j.bios.2015.04.041. PMID 25912679.
^ Toh SY, Citartan M, Gopinath SC, Tang TH (февраль 2015 г.). «Аптамеры как замена антителам в иммуноферментном анализе». Biosensors & Bioelectronics . 64 : 392–403. doi :10.1016/j.bios.2014.09.026. PMID 25278480.
^ Бруно Дж. Г., Сивилс Дж. К. (2016). «Аптамеры «Вестерн»-блоттинг для белков внешней мембраны E. coli и ключевых факторов вирулентности у патогенных серотипов E. coli». Аптамеры и синтетические антитела .
^ Бауэр М., Макдональд Дж., Генри Дж., Дуань В., Шигдар С. (июнь 2016 г.). «Применение аптамеров в иммуногистохимии». Nucleic Acid Therapeutics . 26 (3): 120–126. doi :10.1089/nat.2015.0569. PMID 26862683.
^ Meyer M, Scheper T, Walter JG (август 2013 г.). «Аптамеры: универсальные зонды для проточной цитометрии». Прикладная микробиология и биотехнология . 97 (16): 7097–7109. doi :10.1007/s00253-013-5070-z. PMID 23838792. S2CID 13996688.
^ Zhou J, Rossi J (март 2017 г.). «Аптамеры как таргетные терапевтические средства: текущий потенциал и проблемы». Nature Reviews. Drug Discovery . 16 (3): 181–202. doi :10.1038/nrd.2016.199. PMC 5700751. PMID 27807347 .
^ Bruno JG (апрель 2015 г.). «Предсказание неопределенного будущего диагностики и терапии на основе аптамеров». Molecules . 20 (4): 6866–6887. doi : 10.3390/molecules20046866 . PMC 6272696 . PMID 25913927.
^ Wang T, Chen C, Larcher LM, Barrero RA, Veedu RN (2019). «Три десятилетия технологий аптамеров нуклеиновых кислот: извлеченные уроки, прогресс и возможности в разработке аптамеров». Biotechnology Advances . 37 (1): 28–50. doi : 10.1016/j.biotechadv.2018.11.001 . PMID 30408510. S2CID 53242220.
^ Melbourne J, Bishop P, Brown J, Stoddart G (октябрь 2016 г.). «Многогранный подход к достижению глобального признания методов исследования без использования животных». Альтернативы лабораторным животным . 44 (5): 495–498. doi : 10.1177/026119291604400511 . PMID 27805832. S2CID 1002312.
^ Alfaleh MA, Alsaab HO, Mahmoud AB, Alkayyal AA, Jones ML, Mahler SM, Hashem AM (2020). «Моноклональные антитела, полученные с помощью фагового дисплея: от скамьи до постели больного». Frontiers in Immunology . 11 : 1986. doi : 10.3389/fimmu.2020.01986 . PMC 7485114. PMID 32983137 .
^ Soontornworajit B, Zhou J, Shaw MT, Fan TH, Wang Y (март 2010 г.). «Функционализация гидрогеля с помощью ДНК-аптамеров для устойчивого высвобождения PDGF-BB». Chemical Communications . 46 (11): 1857–1859. doi :10.1039/B924909E. PMID 20198232.
^ Battig MR, Soontornworajit B, Wang Y (август 2012 г.). «Программируемое высвобождение множественных белковых препаратов из гидрогелей, функционализированных аптамерами, посредством гибридизации нуклеиновых кислот». Журнал Американского химического общества . 134 (30): 12410–12413. doi :10.1021/ja305238a. PMID 22816442.
^ Stejskalová A, Oliva N, England FJ, Almquist BD (февраль 2019 г.). «Биологически вдохновленное селективное высвобождение факторов роста, захваченных аптамерами, с помощью сил тяги». Advanced Materials . 31 (7): e1806380. Bibcode :2019AdM....3106380S. doi :10.1002/adma.201806380. PMC 6375388 . PMID 30614086.
^ Березовский МВ, Лехманн М, Мушеев МЮ, Мак ТВ, Крылов СН (июль 2008). «Обнаружение биомаркеров с помощью аптамеров (AptaBiD)». Журнал Американского химического общества . 130 (28): 9137–9143. doi :10.1021/ja801951p. PMID 18558676.
^ Colas P, Cohen B, Jessen T, Grishina I, McCoy J, Brent R (апрель 1996 г.). «Генетический отбор пептидных аптамеров, которые распознают и ингибируют циклин-зависимую киназу 2». Nature . 380 (6574): 548–550. Bibcode :1996Natur.380..548C. doi :10.1038/380548a0. PMID 8606778. S2CID 4327303.
^ Nolan GP (январь 2005 г.). «Головастики за хвост». Nature Methods . 2 (1): 11–12. doi :10.1038/nmeth0105-11. PMID 15782163. S2CID 1423778.
^ Spolar RS, Record MT (февраль 1994). «Связь локального сворачивания с сайт-специфическим связыванием белков с ДНК». Science . 263 (5148): 777–784. Bibcode :1994Sci...263..777S. doi :10.1126/science.8303294. PMID 8303294.
^ Huang J, Ru B, Zhu P, Nie F, Yang J, Wang X и др. (январь 2012 г.). «MimoDB 2.0: база данных мимотопов и не только». Nucleic Acids Research . 40 (выпуск базы данных): D271–D277. doi :10.1093/nar/gkr922. PMC 3245166. PMID 22053087 .
^ "MimoDB: база данных мимотопов и не только". immunityt.cn . Архивировано из оригинала 2012-11-16 . Получено 2016-02-03 .
^ Geyer CR, Colman-Lerner A, Brent R (июль 1999 г.). ««Мутагенез» пептидными аптамерами идентифицирует членов генетической сети и связи путей». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 96 (15): 8567–8572. Bibcode : 1999PNAS...96.8567G. doi : 10.1073 /pnas.96.15.8567 . PMC 17557. PMID 10411916.
^ Dibenedetto S, Cluet D, Stebe PN, Baumle V, Léault J, Terreux R и др. (июль 2013 г.). «Кальциневрин A против домена NS5A-TP2/HD, содержащего 2: исследование случая направленного низкочастотного случайного мутагенеза для выявления целевой специфичности пептидных аптамеров». Molecular & Cellular Proteomics . 12 (7): 1939–1952. doi : 10.1074/mcp.M112.024612 . PMC 3708177 . PMID 23579184.
^ Colas P, Cohen B, Ko Ferrigno P, Silver PA, Brent R (декабрь 2000 г.). «Целевая модификация и транспортировка клеточных белков». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 97 (25): 13720–13725. Bibcode : 2000PNAS...9713720C. doi : 10.1073/pnas.97.25.13720 . PMC 17642. PMID 11106396 .
^ "FDA одобряет препарат Eyetech/Pfizer Macugen". Обзор офтальмологии . Получено 30 июня 2022 г.
^ Датт С. «SomaLogic и Illumina объединяют усилия для продвижения инноваций в протеомике». BioSpace . Получено 30 июня 2022 г.
^ "Apta-Index™ (База данных аптамеров) - Библиотека из 500+ аптамеров". APTAGEN, LLC . Получено 16.12.2022 .
Bock LC, Griffin LC, Latham JA, Vermaas EH, Toole JJ (февраль 1992 г.). «Выбор одноцепочечных молекул ДНК, которые связывают и ингибируют человеческий тромбин». Nature . 355 (6360): 564–566. Bibcode :1992Natur.355..564B. doi :10.1038/355564a0. PMID 1741036. S2CID 4349607.
Hoppe-Seyler F, Butz K (2000). «Пептидные аптамеры: новые мощные инструменты для молекулярной медицины». Журнал молекулярной медицины . 78 (8): 426–430. doi :10.1007/s001090000140. PMID 11097111. S2CID 52872561.
Carothers JM, Oestreich SC, Davis JH, Szostak JW (апрель 2004 г.). «Информационная сложность и функциональная активность структур РНК». Журнал Американского химического общества . 126 (16): 5130–5137. doi :10.1021/ja031504a. PMC 5042360. PMID 15099096 .
Cohen BA, Colas P, Brent R (ноябрь 1998 г.). «Искусственный ингибитор клеточного цикла, выделенный из комбинаторной библиотеки». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 95 (24): 14272–14277. Bibcode : 1998PNAS...9514272C. doi : 10.1073 /pnas.95.24.14272 . PMC 24363. PMID 9826690.
Binkowski BF, Miller RA, Belshaw PJ (июль 2005 г.). «Лиганд-регулируемые пептиды: общий подход к модуляции белок-пептидных взаимодействий с малыми молекулами». Химия и биология . 12 (7): 847–855. doi : 10.1016/j.chembiol.2005.05.021 . PMID 16039531.
Sullenger BA, Gilboa E (июль 2002 г.). «Возникающие клинические применения РНК». Nature . 418 (6894): 252–258. Bibcode :2002Natur.418..252S. doi :10.1038/418252a. PMID 12110902. S2CID 4431755.
Ng EW, Shima DT, Calias P, Cunningham ET, Guyer DR, Adamis AP (февраль 2006 г.). «Pegaptanib, целевой анти-VEGF аптамер для глазных сосудистых заболеваний». Nature Reviews. Drug Discovery . 5 (2): 123–132. doi :10.1038/nrd1955. PMID 16518379. S2CID 8833436.
Драбович А.П., Березовский М., Охонин В., Крылов СН. (май 2006 г.). «Отбор умных аптамеров методами кинетического капиллярного электрофореза». Аналитическая химия . 78 (9): 3171–3178. doi :10.1021/ac060144h. PMID 16643010.
Cho EJ, Lee JW, Ellington, AD Cho EJ, Lee JW, Ellington AD (2009). «Применение аптамеров в качестве сенсоров». Annual Review of Analytical Chemistry . 2 (1): 241–264. Bibcode : 2009ARAC....2..241C. doi : 10.1146/annurev.anchem.1.031207.112851. PMID 20636061.
Spill F, Weinstein ZB, Irani Shemirani A, Ho N, Desai D, Zaman MH (октябрь 2016 г.). «Управление неопределенностью при выборе аптамеров». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 113 (43): 12076–12081. arXiv : 1612.08995 . Bibcode :2016PNAS..11312076S. doi : 10.1073/pnas.1605086113 . PMC 5087011 . PMID 27790993.