image: 已报道的CBApts构建技术面临着一些挑战，包括使用T4连接酶，以及每个核酸适体末端需要13个额外的互补核苷。而新开发的环张力促进的炔烃-叠氮环加成 (SPAAC) 方法具有反应条件温和、操作简便、与核酸适体构象兼容性高的优点，是一种较实用的CBApts合成方法。 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
这项研究由湖南大学王雪强教授课题组开展完成。核酸适体被称为“化学抗体”，可特异性识别各种靶点，被广泛应用于生物分析、疾病诊断和治疗等各个领域。 然而，由于其固有的局限性，核酸适体在新研究领域和临床转化中的进一步应用受到了很大的阻碍。 为了克服这些局限性，研究人员提出了一种张力促进的炔烃-叠氮环加成(SPAAC)策略来构建环形二价核酸适体 (CBApts)，以改善核酸适体的生物医学特性，为其在生物医学领域的进一步应用奠定基础。
研究团队在经过详细的条件优化并确定最佳反应条件后，对新方法的通用性进行了探索。 值得注意的是，该方法可应用于不同的核酸适体和不同长度的单链核酸，并以中等至优良的产率得到目标环化功能核酸。
研究小组随后比较了CBApts和单价核酸适体的生物学特性。实验结果表明，二价核酸适体在10%胎牛血清和0.25 U/μL Exo I中的稳定性远高于一价核酸适体。 此外，CBApt对靶细胞的特异性识别和结合能力也显著增强，这些特性有利于设计靶向药物递送新策略。
为了进一步证明CBApt在生物医学领域的应用潜力，研究人员设计了一种“识别-相互作用”策略来调节细胞行为。 得益于核酸适体的特异识别和高亲和力结合功能，两种原本不能相互作用的细胞在CBApt的存在下被紧密地拉到一起，为细胞行为调控提供了一种新的技术。
团队进一步探索了CBApt在活体研究中应用的可能性。CBApt在肿瘤组织中的选择性积累能力远高于两种核酸适体的混合物，并且在肿瘤组织的保留时间也大幅延长。研究人员还将本方法获得的CBApt与T4连接酶法获得的CBApt进行了比较，发现SXCBApt比T4-SXCBApt具有更强的识别肿瘤、在肿瘤组织中积累和保留的能力，这表明构建方法确实能对二价核酸适体的生物学特性产生影响。
研究详情请见原文：
A Versatile Strategy for Convenient Circular Bivalent Functional Nucleic Acids Construction
https://doi.org/10.1093/nsr/nwac107
Journal
National Science Review