适配体是短的DNA或RNA链,能够以极高的
精准
度识别并结合特定的靶标分子。与抗体类似,它们可用于检测这些分子或调控其活性。但与抗体不同的是,适配体更加稳定,可人工合成,并能通过化学修饰获得所需特性。因此,它们能提供抗体无法实现的功能。

随着对准确、快速
诊断
工具的需求不断增长,适配体往往比抗体更适合这类应用。然而,开发适配体既实验难度大,又耗时漫长。IOCB Prague(布拉格有机化学与生物化学研究所)的一个科学家团队,在Marek Ondruš博士和Michal Hocek教授的带领下,开发了一项可显著缩短开发流程的新技术。该研究成果发表于《Nature Communications》期刊。
加速适配体筛选
“开发一个适配体常常如同大海捞针。在数以万亿计的不同DNA序列中,我们要寻找那个能与靶标分子强烈且特异性结合的序列。我们的新方法先进行‘适配体家族’筛选——即数百个相关序列,然后从中识别出该家族中表现最佳的那个成员。这种方法可将开发时间从数月缩短至仅数天。”Ondruš说。

团队还通过化学修饰适配体的构建模块,扩展了其应用潜力。例如,引入类似于天然氨基酸中所含的官能团,使得最终分子能够兼具DNA和抗体的优势:其序列由DNA中核苷酸的顺序编码,而附带的化学修饰则大幅增强了对生物相关靶标的识别能力,并能模拟蛋白质间相互作用——这些互动正是许多生命过程的基础。
化学“微调”如何发挥作用
研究人员利用人胰岛素受体(一种调控血糖水平的关键蛋白)作为靶标,展示了该新方法的潜力。他们开发出能特异性结合该受体的适配体,并借助冷冻电镜阐明了这种相互作用的分子基础。“我们已证明,化学引入的官能团不仅在靶标识别和适配体–蛋白复合物的形成中起关键作用,还对稳定DNA适配体的结构至关重要。我们的发现为理解化学修饰核酸如何模拟蛋白质的关键特性提供了新视角。”Ondruš说。
未来,该技术有望补充,甚至在某些应用中取代,基于抗体的诊断工具。研究人员正与IOCB Tech合作推进其进一步开发,因为该公司致力于将IOCB Prague的科研成果转化为实际应用。
(
生物谷)
参考文献:
Pablo Alberto Franco-Urquijo et al,
Expedient single-round selection of hyper-modified aptamer targeting insulin receptor from over-represented dually nucleobase-modified DNA libraries
, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-026-73676-y.