SELEX

指数富集的配体系统进化技术

SELEX技术即指数富集的配体系统进化技术(Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment，SELEX)。利用该技术可以从随机单链核酸序列库中筛选出特异性与靶物质高度亲和的核酸适体(Aptamer)。自Tuerk等首先运用此技术筛选到特异性吸附噬菌体T4 DNA聚合酶和有机染料分子的特异寡核苷酸配基后，经过十几年的发展，SELEX技术已经成为一种重要的研究手段和工具。

技术原理

SELEX技术的基本思想是体外化学合成一个单链寡核苷酸库，用它与靶物质混合，混合液中存在靶物质与核酸的复合物，洗掉未与靶物质结合的核酸，分离与靶物质结合的核酸分子，以此核酸分子为模板进行PCR扩增，进行下一轮的筛选过程。通过重复的筛选与扩增，一些与靶物质不结合或与靶物质有低亲和力、中亲和力的DNA或RNA分子被洗去，而适配子(Adaptorprotein)即与靶物质有高亲和力的DNA或RNA从非常大的随机文库中分离出来，且纯度随SELEX过程的进行而增高，从P摩尔到n摩尔，最后占据库的大多数(＞90%左右)。SELEX首先根椐分子生物学技术，人工合成单链随机寡核苷酸文库。通常文库容量为10一10 个单链寡核苷序列。文库包括DNA文库、RNA文库、修饰化的RNA文库。文库的中间为随机序列，序列长度往往在20～40bp之间。随机序列两端是带有限制性内切酶位点的固定序列，此固定序列是多聚酶链反应及其他酶学反应相关引物的结合位点。在随机文库中，单链随机寡核苷酸分子易形成多种三维空间立体结构，几乎能与自然界所有存在的种类分子作用。尤其是RNA分子易形成发夹、假节、鼓包、茎环、G一四聚体等二级结构，更容易与蛋白质、核酸等物质特异性结合，但在体内易被核酸酶降解，必须进行修饰如嘧啶环的2’2 F和2’2 NH 修饰等。DNA相对RNA生产成本低，体内较稳定，不易被降解，所构建的文库筛选出的适配子(Adaptorprotein)更适合体外诊断和体内治疗。

技术特点

(1)库容量大，适应范围广泛；对靶无限制，包括蛋白质、核酸、小分子有机物，甚至金属离子等。

(2)高分辨率。根据Jenison等的研究结果，用茶碱筛选得到的aptamer与茶碱结合的解离常数Kd为0．1 mol/L，是其与咖啡因的1000倍，尽管茶碱与咖啡因的差别只是在嘌呤环N 7位置上有无甲基。

(3)高亲和力。以蛋白质为靶物质，筛得aptamer的解离常数可以达到nmol/L水平，甚至pmol/L水平，对于小Mr的目标物质，其解离常数也可以达到 mol/L—nmol/L水平。

(4)筛选过程相对简便、快速、经济。一般一个典型的SELEX筛选过程只需2～3个月即可完成，筛选出的适配子的小规模合成和纯化不超过3d。无需特殊的仪器和试剂，一般实验室均可完成。而筛选抗体至少也要3～6个月，且费力、成本高。筛选的自动化和规模化使适配子的生产更多、更快、更经济。最近Men—donsa等报道，当SELEX与毛细管电泳技术联用时，只需几天时间就可筛选出针对靶分子高亲和力与高特异性的寡核苷酸适体。

(5)筛选的实用性。筛选适配子(Adaptorprotein)可定时、定量且保质，且适配子的变性和复性快速、可逆，可重复使用、长期保存和室温运输，相对抗体和其它蛋白分子具有很强的实用性。筛选条件可根据筛选的适配子的不同特性而进行人为设置，并且在合成时可随意精确地、定点地与其他功能基团或分子相连(如生物素、巯基、甲基)以满足使用者的需要。

(6)适配子体积小。作为药物给药时只产生很低的免疫源性，但肿瘤穿透力强，而且体内易清除。

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