本技术涉及分子生物学检测分析领域,介绍了一种心肌肌钙蛋白I特异性核酸适配体及其筛选方法和应用。该技术利用分子对接模拟和圆二色谱技术,实现与心肌肌钙蛋白I的高效结合,为心血管疾病的诊断和治疗提供新工具。
背景技术
急性心肌梗死(AMI)已被世界卫生组织列为全球主要死亡原因之一,预计到2030年将导致2300万人死亡。因此,开发一种快速、准确、低成本的AMI诊断方法引起了研究人员的极大兴趣。目前,一些心脏生物标志物,如心肌肌钙蛋白I(cTnI)、肌红蛋白(Mb)、肌酸激酶Mb(CK-Mb)和C反应蛋白(C-RP),已被用于诊断AMI。与其他生物标志物相比,cTnI在AMI诊断中具有较高的特异性和敏感性。原因是cTnI在AMI发生后释放到人体中,并在2-3小时后以非常低的浓度(临界值0.01-0.1 ng/mL)释放到血液循环中,在24小时内达到峰值。因此,准确、超灵敏地检测cTnI为早期AMI的诊断提供了一种有价值的方法。
已经报道了用于检测cTnI的各种传感方法,如表面等离子体共振(SPR)、光学传感、酶联免疫吸附法(ELISA)和电化学,其中检测元件包括抗体、适配体、DNA和RNA。在这些方法中,ELISA具有较高的灵敏度和准确性,已广泛应用于临床cTnI测定。然而,这种方法使用抗体作为识别元件,抗体容易受到温度、盐浓度和pH值的影响,生产成本高,难以修饰。此外,这种方法操作步骤复杂,需要专业的操作员,不方便,耗时。近年来,核酸适配体由于其高稳定性、长保质期、低成本和易于修饰,已成为治疗和诊断应用中抗体的替代品。
现有技术报导中筛选出心肌肌钙蛋白I(cTnI)的核酸适配体Apt-40原始链有40个碱基,它的二级结构自由能为-5.93 kcal/mol,架构相对比较稳定,需要重新设计序列以实现较大的构象变化。因此,对核酸适配体Apt-40序列重新裁短设计,破坏核酸适配体的双链茎的架构,降低其稳定性,在没有靶标存在的情况下,有利于核酸适配体展开状态的形成,同时保留了对靶标的识别和结合的能力,也增加核酸适配体与cTnI结合时的构象变化,适用于E-AB传感器的制作。
实现思路