Selection of Functionalized Aptamers and Their Applications in Molecular Recognition

doi:10.7503/cjcu20210442

Abstract

Abstract:

Aptamers are single-stranded oligonucleotides selected from oligonucleotide libraries. Due to their specific molecular binding ability， aptamers have been employed as molecular recognition tools and have been widely used in biomedicine. The finite chemical composition of natural nucleic acid libraries limits the structure and function of aptamers， thus restricting the applications of aptamers in molecular recognition. Functionalized aptamers introduce specific chemical functional groups to endow nucleic acid sequences with rich spatial conformation and new properties， enhancing their molecular recognition capabilities. However， functionalized nucleic acids are difficult to be compatible with nucleic acid amplification methods， making it difficult for traditional selection protocols to screen functionalized nucleic acids. Therefore， optimizing the selection strategies is essential to obtain functionalized aptamers with excellent performance. This review summarizes the selection methods of functionalized aptamers， and introduces the application of functionalized aptamers as molecular recognition tools in the field of biomedicine.

Key words: Functionalized aptamer, Selection, Amplification, Molecular recognition

CLC Number:

Q524

TrendMD:

JI Cailing, CHENG Xing, TAN Jie, YUAN Quan. Selection of Functionalized Aptamers and Their Applications in Molecular Recognition[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2021, 42(11): 3457.

Figures/Tables 9

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Type of accepted modification	Functional aptamers were screened using modified nucleic acid library	Ref.
2′?OMe	Human neutrophil elastase（HNE） aptamer	［36， 39］
2′?Fluoro	Human neutrophil elastase（HNE） aptamer	［37， 38， 41］
2′?Azido	Blood coagulation protein factor IX aptamer， neutrophil elastase（HNE） aptamer	［40］
2′?Chloro， 2′?amino/arabinose sugars	——	［38］

Type of accepted modification	Functional aptamers were screened using modified nucleic acid library	Ref.
2′?OMe	Human neutrophil elastase（HNE） aptamer	［36， 39］
2′?Fluoro	Human neutrophil elastase（HNE） aptamer	［37， 38， 41］
2′?Azido	Blood coagulation protein factor IX aptamer， neutrophil elastase（HNE） aptamer	［40］
2′?Chloro， 2′?amino/arabinose sugars	——	［38］

Aptamer	Sequence（5′?3′）	Aptamer	Sequence（5′?3′）
AS1411	ggt ggt ggt ggt tgt ggt ggt ggt gg	FAN?1324dI	ggt ggt ggt ggt dIgt ggt ggt ggdI gg
FAN?1224dI	ggt ggt ggt ggdI tgt ggt ggt ggdI gg	FAN?1524dI	ggt ggt ggt ggt tgdI ggt ggt ggdI gg

Aptamer	Sequence（5′?3′）	Aptamer	Sequence（5′?3′）
AS1411	ggt ggt ggt ggt tgt ggt ggt ggt gg	FAN?1324dI	ggt ggt ggt ggt dIgt ggt ggt ggdI gg
FAN?1224dI	ggt ggt ggt ggdI tgt ggt ggt ggdI gg	FAN?1524dI	ggt ggt ggt ggt tgdI ggt ggt ggdI gg

Aptamer	K_D/（nmol·L^-1）	Aptamer	K_D/（nmol·L^-1）
AS1411	148.0	FCL?I（6_L/12_D）	9.56
12_D	31.9	FCL?II（6_L/12_D/24_dI）	4.7