无环鸟苷类似物广谱型适配体的筛选及应用研究

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无环鸟苷类似物常常被非法添加于畜禽养殖中从而产生药物残留,继而通过食物链进入人体严重危害人体健康,因此构建无环鸟苷类似物的快速灵敏检测方法具有重要的意义。由于无环鸟苷类似物分子量小且免疫原性弱,使得制备抗体的难度增大,因而急需开发一种新型的分子识别元件用于无环鸟苷类似物的快速检测。适配体是通过体外筛选技术获得的一种单链寡核苷酸分子,具有批次间差异小、靶标范围广、稳定性好、易于体外合成和修饰等优点,其亲和性和特异性与抗体相似。目前尚未发现关于无环鸟苷类似物适配体筛选及应用的研究报道。本研究以阿昔洛韦、更昔洛韦、喷昔洛韦、泛昔洛韦、伐昔洛韦为靶标,利用Capture-SELEX技术筛选获得可广谱性识别无环鸟苷类似物的适配体,对其进行亲和性和特异性的表征,并选择表现较好的一条适配体构建可用于富集无环鸟苷类似物的适配体亲和柱。首先,利用Capture-SELEX技术筛选无环鸟苷类似物适配体。将生物素修饰的短链(Capture-P3)与ssDNA文库互补形成杂交文库,利用生物素与亲和素之间的结合作用将ssDNA文库间接固定在亲和素包被的磁性载体上。以阿昔洛韦、更昔洛韦、喷昔洛韦、泛昔洛韦、伐昔洛韦为靶标,通过固定文库、磁分离、PCR扩增、ssDNA制备等步骤进行指数富集循环筛选。使用实时荧光定量PCR技术分析同源性序列和异源性序列的溶解温度及其峰值变化,监测适配体的筛选进程确定第16轮筛选后适配体得到有效富集。对16轮PCR产物进行高通量测序分析,基于高通量测序结果、核苷酸序列同源性、ssDNA二级结构挑选出9条候选适配体用于后续亲和性、特异性分析。其次,分析适配体的亲和性、特异性及其与靶标之间的结合机制,基于最优适配体构建鸡肉样品中无环鸟苷类似物的检测方法。使用氧化石墨烯(GO)荧光偏振法和GO荧光竞争法对9条候选适配体的亲和性、特异性进行对比分析,选择出一条能同时识别五种靶标的最适广谱型适配体CIV6。通过分子模拟对接构建适配体CIV6的三维构象,并将适配体CIV6分别与五种靶标进行模拟对接,结果表明靶标与适配体CIV6之间主要通过氢键结合。基于适配体CIV6构建GO荧光竞争法检测无环鸟苷类似物,该方法的线性范围为2~100 ng/m L,对靶标阿昔洛韦、更昔洛韦、喷昔洛韦、泛昔洛韦、伐昔洛韦的检测限分别为0.48、0.53、0.50、0.56、0.38 ng/m L,鸡肉样品中阿昔洛韦、更昔洛韦、喷昔洛韦、泛昔洛韦、伐昔洛韦的回收率分别为93.42%~104.60%、96.50%~110.35%、99.07%~109.80%、94.75%~101.82%、96.20%~100.97%。最后,基于适配体CIV6构建可用于富集无环鸟苷类似物的适配体亲和柱。以链霉亲和素琼脂糖凝胶和生物素修饰的适配体按质量比100:1、反应时间40 min的条件进行偶联获得偶联物,使用牛血清蛋白封闭表面活性物质后负载到固相萃取柱上制备适配体亲和柱。适配体亲和柱的单次柱容量约为200 ng。在不超过11次使用次数时,适配体亲和柱的富集率在70%以上。适配体亲和柱对共存物的富集率在5%以下,呈现出良好的特异性。加标回收实验结果表明该适配体亲和柱可用于实际样品中无环鸟苷类似物的截留与富集。
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