基于脱碱基位点－DNA构建荧光适配体传感器分析方法的研究

核酸适配体作为新型功能分子在化学生物学、生物医学、诊断学、药学、分析化学等多领域的广泛应用，推动了各学科的发展。获得核酸适配体的关键问题是适配体的有效筛选技术问题。在SELEX技术基础上，今天的核酸适配体的筛选技术，由于结合了分子修饰等逻辑设计策略得以完善。本项目针对以上问题，开展构建荧光适配体传感器的基础研究工作。拟解决的问题包括：寻找并筛选适当的荧光性分子做为标识分子；筛选出适当的含有脱碱基位点的寡核苷酸序列，利用剪裁、合并构建针对可卡因、腺苷等生物小分子的荧光适配体传感器；研究此荧光适配体传感器识别靶分子作用机理及荧光信号产生机理。提出和建立2-3种针对可卡因、腺苷等生物小分子的新型适配体传感器，从而为完善适配体筛选技术提出一种新型逻辑设计策略。

脱碱基位点是一种常见的DNA损伤，源于N-糖苷键断裂而使碱基脱落。辐射、烷基化试剂和一些抗癌药物等可能会造成碱基脱落，因此脱碱基位点作为标志性损伤能够帮助疾病早期筛查、药物毒副作用评价、环境污染物毒性评价等。目前已有不同的检测方法用于脱碱基位点的定量、定性分析，包括32P后标记法、LC-MS、ELISA及化学探针检测法等。另一方面，由于脱碱基位点在双链DNA内形成疏水空腔，能够结合小分子，使得脱碱基位点作为结合位点被用于小分子检测、构建适配体传感器及SNP检测。在DNA碱基脱落损伤检测方面，本文选用荧光小分子ATMND在缓冲溶液条件下对脱碱基位点DNA构建了检测模型。结果显示ATMND对嘧啶有很强的识别能力，结合常数达1.9 × 107 M-1。.在含有脱碱基位点DNA的应用方面，本文采用11个链长的含有脱碱基位点DNA，结合胞嘧啶碱基类似物-吡咯胞嘧啶，成功构建了针对哮喘药物茶碱的识别元件AXA/TpCT: 5´-TGCA TpCTACGG-3´/3´- ACGT AXA TGCC -5´, X = 脱碱基位点，pC-吡咯胞嘧啶。AXA/TpCT识别元件对茶碱具有强特异性，且成功实现了在血清中直接检测茶碱的血药浓度。.本项目共发表文章3篇，其中SCI文章两篇。参加国内学术会议三人次。