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抗体工程的新技术——SELEX技术

日期:2014-02-18 00:00:00

抗体是机体免疫系统中最重要的效应分子,具有结合抗原、结合补体、中和毒素、介导细胞毒、促进吞噬和通过胎盘等功能,发挥抗感染、抗肿瘤、免疫调节与监视等作用。

SELEX技术(Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment)是从构建的随机核酸库中筛选出与靶蛋白特异结合的核酸配基的一种指数富集的配基系统进化技术。简单地讲就是核酸类抗体(配基)的筛选过程,其基本原理就是利用分子生物学技术,构建人工合成的单链随机寡核苷酸文库,其中随机序列长度在20~40bp左右,文库容量在1014~1015之间。由于单链随机寡核苷酸片段特别是RNA易形成发卡、口袋、假节、G-四聚体等二级结构,能与蛋白质、核酸、小肽、氨基酸、有机物,甚至金属离子结合,形成具有很强结合力的复合物。利用这一原理,将随机寡核苷酸文库与抗原或药物等靶分子相互作用,洗脱筛选出特异寡核苷酸配基(aptemer),经RT-PCR及体外转录生成新的次一级文库,再与该靶子结合。反复数个循环,即可筛选出能与该靶子特异结合的寡核苷酸片段。目前已从核酸库中筛选出多种与蛋白质、核酸、小肽、氨基酸、有机物、金属离子等特异结合的配基并应用于临床治疗和诊断,凡是涉及抗体的诊断领域,几乎都可以用核酸配基代替。

双抗原/抗体夹心法是目前最常用的诊断模式,其间,抗原/抗体既作为捕捉分子又作为检测分子。而流式细胞术是细胞和微球颗粒多参数分析的有力工具,以往是通过不同染色荧光素标记的单抗来实施的。随着人类基因组计划的进展,对其功能的研究已提到日议事程,蛋白质组计划悄然兴起。虽然2-D电泳和免疫阵列是蛋白质组研究的主要工具,但核酸配基阵列有其独特的优势,如:简便快速,容易形成自动化平台;密度高,可以精确固化;可以从化学合成得到均相的核酸配基等。此外,荧光偏振、荧光淬灭、毛细管电泳以及分子开关的研究都可以运用这种新的抗体技术。

SELEX技术自问世以来,其技术本身发展也非常迅速,混合SELEX(blended SELEX)、复合靶子SELEX(complex targets SELEX)、基因组SELEX(genomic SELEX)等改进的SELEX技术的相继建立,使得SELEX技术的应用前景更加广阔。而寡核苷酸配基作为诊断试剂,单独或与抗体组合应用于多种诊断模式已显示出其独特的优越性,特别是可以弥补抗体在诊断领域中应用的不足。相信在不久的将来,寡核苷酸配基阵列将会成为蛋白质组研究中主要工具之一,不仅极大地促进疾病的诊断,还有助于发现新的治疗方法。可反复使用、长期保存和室温运输。