基于核酸适配体实现的体外磷酸化过程动态检测及自我调控分子机器

本项目拟利用磷酸化过程消耗ATP的特点和ATP核酸适配体对ATP和ADP之间结合能力的差异，根据ATP和核酸适配体之间结合的动态平衡，以荧光为输出信号，实现了对激酶活性的实时定量检测。在此基础上，把一个激酶的小分子抑制剂化学偶联到DNA上，当激酶过量时，利用DNA 之间的链置换反应，释放出这段含抑制剂的DNA,　从而实现对激酶活性的调控。某种程度上，我们将其视为一种设计集成了检测和自我调控功能的智能化的磷酸化分子机器平台。

项目申请书中拟利用ATP-Aptamer对ATP和ADP结合能力的差异，实现磷酸化过程中激酶活性的实时动态检测。然而研究中我们发现，ATP-Aptamer对ATP和ADP的结合能力无显著性差异。要实现申请书中的设想，需重新筛选对ATP结合能力更强的Aptamer，工作量极大。在此背景下，我们将项目调整为对DNA甲基化过程的实时动态检测和调控。 DNA在甲基酶DAM作用下发生甲基化修饰后，限制性内切酶Dpn I特异性的识别这段甲基化位点将DNA切断。我们利用这一特点，设计了基于荧光分子信标的甲基化过程实时动态检测平台。我们进一步将化疗药物5-氟尿嘧啶化学修饰在酶切后的DNA产物链上。发展一种将DNA甲基化检测和治疗结合在一起的分子机器。项目发表论文9篇，其中3篇IF>10, 5篇IF>5.