SELEX技术

第２０卷第３期　２００８年９月　塔里木大学学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｔａｒｉｍ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｖ０Ｉ．２Ｏ　Ｎｏ．３　Ｓｅｐ．２００８　文章编号：１００９—０５６８（２００８）０３一ＯＯ４４—０５　ＳＥＬＥＸ技术及其应用前景　

孟庆玲陈创夫　（石河子大学动物科技学院，新疆石河子８３２００３）　摘要ＳＥＬＥＸ技术又称指数级富集的配体系统进化技术，其原理是从随机寡核苷酸文库中筛选到能特异性结合靶物质的寡　核苷酸配体（称为适配子）。由于适配子与靶物质结合的特异性和亲和力可与抗体媲美，ＳＥＬＥＸ技术已经被广泛应用于生命　科学各个领域的研究工作中，显示出良好的应用前景。　关键词ＳＥＬＥＸ技术；应用前景　中图分类号：Ｑ７５　文献标识码：Ａ　ＳＥＬＥＸ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｉｔ’Ｓ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｍｅｎｇ　Ｑｉｎｇｌｉｎｇ　Ｃｈｅｎ　Ｃｈｕａｎｇｆｕ　（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ａｎｉｍａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｉｈｅｚｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｉｈｅｚｉ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ　８３２００３）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　ＳＥＬＥＸ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ｎａｍｅｄ　ａｓ　ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｉｇａｎｄｓ　ｂｙ　ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ．Ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ＳＥＬＥＸ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｔｏ　ｓｃｒｅｅｎ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ　ｗｈｉｃｈ　ｂｉｎｄｓ　ｔａｒｇｅｔ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ（ｋｎｏｗｎ　ａｓ　ｔｈｅ　ａｐｔａｍｅｒ）ｆｒｏｍ　ｒａｎｄｏｍ　ｏｌｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ　ｌｉｂｒａｒｙ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ａｎｔｉｂｏｄｙ，ａｐｔａｍｅｒ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｈｉｇｈｅｒ　ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ　ａｎｄ　ａｆｆｉｎｉｔｙ　ｗｉｔｈ　ｔａｒｇｅｔ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ。ＳＥＬＥＸ　ｔｅｃｈ—　ｎｏｌｏｇｙ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｆｉｅｌｄｓ　ｏｆ　ｌｉｆｅ　ｓｃｉｅｎｃｅｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈ，ｓｈｏｗｉｎｇ　ｂｅｔｔｅｒ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ＳＥＬＥＸ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　随着ＤＮＡ结合蛋白研究的深入，受抗体库和随　机噬菌体肽库技术的启发，Ｇｏｌｄ等于１９９０年构建　了随机核酸库并从中筛选出与靶蛋白特异结合的核　酸配基，命名为指数富集的配基系统进化技术　＇Ｉｌ＿，　简称ＳＥＬＥＸ技术（Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｌｉｇａｎｄｓ　ｂｙ　Ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ　Ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ）。１９９０年，Ｔｕｅｒｋ等应用该　技术从人工构建的随机寡核苷酸文库中筛选到能特　异性结合噬菌体Ｔ４　ＤＮＡ聚合酶的寡核苷酸配　体＿ｌ　Ｊ。用该技术所筛选出的靶物质寡核苷酸配体　称为适配子（Ａｐｔａｍｅｒ）。由于适配子与靶物质结合　的特异性和亲和力可与抗体媲美，甚至优于抗体，加　上其技术上和稳定性方面的优势＿３　Ｊ，近年来ＳＥＬ．　ＥＸ技术不断被应用于生命科学各个领域的研究工　作中　，显示出良好的应用前景，本文对该技　术的相关研究进展作如下综述。　ｌ　ＳＥＬＥＸ技术的基本原理　ＳＥＬＥＸ技术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２０～４０　ｂｐ左右，文库容量在１０１４～　１０１５之问。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一四聚体等二级结　构，能与蛋白质、核酸、小肽、氨基酸、有机物、金属离　子等结合，形成具有很强结合力的复合物　’　Ｊ。　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　①收稿日期：２００８—０７—２７　基金项目：兵团博士资金（编号：２００８ＪＣ０８）　作者简介：孟庆玲（１９６９一），女，江苏徐州人，副教授，博士，主要从事分子寄生虫学研究。

第３６卷　第１期　吉　林　医　药　学　院　学　报　Ｖｏ１．３６　Ｎｏ．１　２０１５年０２月　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｊｉｌｉｎ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　Ｆｅｂ．２０１５　文章编号：１６７３—２９９５（２０１５）０１－００４５－０４　ＳＥＬＥＸ技术的研究进展及在医学中的应用　・综述・　Ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＳＥＬＥＸ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｍｅｄｉｃｉｎｅ　朴喜航，任妹颖，夏薇　（北华大学医学检验学院，吉林吉林１３２０１３）　摘要：ＳＥＬＥＸ技术是一类新型组合化学技术。其通过人工合成的随机寡核苷酸文库，历经筛选、分离、富集　得到能与各种配体特异结合的寡核苷酸适配体，具有高选择性、高亲和力和稳定性良好的特点。本文综述了　ＳＥＬＥＸ技术的原理、特点，介绍了目前的研究进展及在医学领域中的应用情况，并对其前景进行分析和展望。　关键词：ＳＥＬＥＸ技术；进展；应用　中图分类号：Ｒ４４６　文献标识码：Ａ　指数富集配体系统进化技术（Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ　ｅｖｏ］ｕ—　ｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｉｇａｎｄｓ　ｂｙ　ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ，ＳＥＬＥＸ）是一　种能获取与靶分子高选择、高亲和力结合的寡核苷酸　的筛选技术，制备出的产物被称为适配体（ａｐｔａｍ．　ｃｒｓ）¨Ｊ。适配体安全、无毒，具备特殊的三维结构，确　保了其可与靶分子高特异性的结合，并可进一步改变　靶分子的生物活性和生命进程。适配体最大优势是　没有免疫原性，并且分子量小、可化学合成、稳定性　强、易于修饰和标记，与传统化学方法和免疫学方法　相比，具有无可比拟的优越性。近年来在传统ＳＥＬ—　ＥＸ技术基础上，各类衍生ＳＥＬＥＸ技术也被不断发展　和完善，被广泛应用在生命科学研究、生物医药等领　域，特别是在疾病的诊断与治疗等方面，显示出广阔　的应用前景。目前已有几种适配体诊断技术和适配　体药物进入到了临床试验或临床应用阶段　。　１　ＳＥＬＥＸ技术简介　１．１　筛选过程　ＳＥＬＥＸ技术依据分子生物学的原理，首先人　【　构建一个随机寡核苷酸文库，随机核苷酸序列的长度　为２０～４０　ｂｐ左右，库容量为１０　～ｌ０　个寡核苷酸，　所包含的不同种立体构象，几乎可以涵盖自然界存在　的所有种类的靶分子　ｊ。将靶标物质与随机文库在　一定条件下进行混合，形成文库　靶标复合物，把未结　合的核酸洗脱掉，富集与靶物质结合的核酸分子，以　基金项目：吉林省科技厅重点攻关项目（２０１４０２０４０１６ＹＹ）　作者简介：朴喜航（１９８７一），男（汉族），硕士在读．　通讯作者：夏薇（１９６４一），女（汉族），教授，博士．　后者为模板进行ＰＣＲ扩增，得到的产物经分离纯化　后，作为进行下一轮筛选的模板。如此反复，通过多　轮（８～１５轮）筛选，与靶标不结合或亲和性弱的核酸　分子被充分去除，而与靶分子亲和性强的核酸分子被　分离出来　Ｊ，同时其纯度随着筛选轮数的增加而增　加。最后筛选到的文库要经过克隆测序和特异性修　饰，经过这些步骤后，所获得的特异识别靶分子的核　酸才是适配体　。　１．２优势和特点　１）亲和力高、特异性强。适配体与靶标之间，凭　借彼此互补的三维结构，相互作用后形成牢固稳定的　复合物，其解离常数通常能达到ｐｍｏｌ／Ｌ～ｎｍｏｌ／Ｌ的　水平，并且能分辨出靶标结构上细微的差别。　２）库容量大，识别范围广泛。ＳＥＬＥＸ技术的靶　标远远多于经典的抗原抗体结合反应，除了有蛋白　质、核苷酸分子外，还可以是糖类、氨基酸、维生素、抗　生素、金属离子、有机染料，甚至可以是细菌、病毒、寄　生虫等完整的细胞或组织，几乎囊括了自然界中的全　部物质　。　３）合成容易，获得方便，易于修饰。适配体的体　积比传统抗体小，筛选过程简便、周期短，对实验室的　要求不高，并具备自动化控制的巨大潜力。经过化学　合成和修饰以后可保持原生物活性不变，还可以增强　其稳定性并增加其他新的化学性质，参加多类反应。　标记了荧光、生物素和纳米金颗粒之后，发展出了诸　如分子成像技术等疾病诊断新方法。　４）重复性好，纯度高。整个筛选和制备的过程　在人为控制之下，所得到的适配体几乎没有生产批次　之间的差异，便于日后的大规模生产和应用。

２７４　２０１２　

ｔｉｌｌｅｄ　ｗａｔｅｒ　ｗａｓ　ａｄｄｅｄ　ｔｏ　ａ　ｃｏｎｓｔａｎｔ　

ｖｏｌｕｍｅｏｆ２０　ｕ１．　

Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　Ｔｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　

ｐｒｉｍｅｒｓ．ｔｈｅ　ＰＣＲ　ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｗａｓ　

ｓｔａｒｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｐｒｅｄｅｎａｔｕｒｉｎｇ　ａｔ　９４℃ｆ０ｒ　

３０　ｓ，ｆｏｌｌｏｗｅｄ　ｂｙ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ　５，８，１　Ｏ，　

１２，１６，２０，２５，３０ａｎｄ３５ｃｙｃｌｅｓｏｆｄｅ－　

ｎａｔｕｒｉｎｇ　ａｔ　９４　ｏＣ　ｆｏｒ　３０　ｓ，ａｎｎｅａｌｉｎｇ　ａｔ　

６８　ｏＣ　ｆｏｒ　３０　ｓ．ａｎｄ　ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ　ａｔ　７２℃　

ｆｏｒ　１　５　ｓ：ｔｈｅ　ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｃｏｍ－　

ｐｌｅｔｅｄ　ｂｙ　ｈｏｌｄｉｎｇ　ｔｈｅ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｍｉｘｔｕｒｅ　

ａｔ　７２℃ｆｏｒ７　ｍｉｎ　ｔｏ　ａｌｌｏｗ　ｃｏｍｐｌｅｔｅ　ｅｘ－　

ｔｅｎｓｉｏｎ　ｏｆ　ＰＣＲ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ．ＰＣＲ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　

ｗｅｒｅ　ｓｔｏｒｅｄ　ａｔ　４℃ａｎｄ　ｄｅｔｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ｕｓ－　

ｉｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ　ｏｎ　４％ａｇａｒｏｓｅ　ｇｅ１．　

Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　

ＰＣＲ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｓｓＤＮＡ　ｐｏｏｌ　

Ｔｏ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｕｍ　ｃｏｍ－　

ｂｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｆｉｖｅ　ｆａｃｔｏｒｓ，Ｍｇ２＋ｃｏｎｃｅｎ—　

ｔｒａｔｉｏｎ。ｄＮＴＰｓ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ａｍｏｕｎｔ　

ｏｆ　Ｔａｑ　ＤＮＡ　ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ。ｐｒｉｍｅｒ　ｃｏｎ・　

ｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｓｓＤＮＡ　ｔｅｍ－　

ｐｌａｔｅ）ｉｎ　ＰＣＲ　ｒｅａｃｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ，ｏｒｔｈｏｇ。　

ｏｎａＩ　ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ　ｉｎ　Ｌ１６（４５）ｏｒ－　

国际药学研究杂志２０１０年８月第３７卷第４期ＪＩｎｔＰｈａｒｍＲｅｓ，Ｖ０１．３７，Ｎｏ．４，Ａｕｇｕｓｔ，２０１０・２４９・

ＳＥＬＥＸ技术及寡核苷酸适配体的近期研究进展

郭磊

［摘要］指数富集的配体系统进化（ＳＥＬＥＸ）技术是一类具备蓬勃发展前景的体外筛选技术，在生物学、药学及化学领域已引起广泛关注。本文即针对２００４年以来ＳＥＬＥＸ技术的发展特点．主要介绍两类新型ＳＥＬＥＸ策略．即毛细管电泳．ＳＥＬＥＸ和针对复杂靶标的ＳＥＬＥＸ方法．并简要总结了寡核苷酸适配体在生物医学和药学相关方面的最新应用进展．［关键词］指数富集的配体系统进化；寡核苷酸适配体；肿瘤靶向；生物医学：药物学［中图分类号］Ｒ９．３９［文献标识码】Ａ［文章编号］１６７４－０４４０（２０１０）０４—０２４９．０８郭磊。博士，副研究员。研究方向为生物分析化学和药物分析。近年来主要从事ＳＥＬＥＸ和适配体分子技术的研究．现负责国家科技重大专项子专题１项．国家自然科学基金面上项目１项：参加国家科技支撑计划、国家反恐科技专项及国家自然科学基金面上项目等课题７项。发表论文３０余篇并授权国家发明专利１项．

ＲｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｓｉｎＳＥＬＥＸａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆａｐｔａｍｅｒｓ

ＧＵ０Ｌｅｉ

（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙａｎｄＴｏｘｉｃｏｌｏｇｙ。ＡｃａｄｅｍｙｏｆＭｉｌｉｔａｒｙＭｅｄｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８５０，Ｃｈｉｎａ）

［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｌｉｇａｎｄｓｂｙｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ（ＳＥＬＥＸ），鹪ｏｎｅｋｉｎｄｏｆｓｅｌｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｉｎ

ｖｉｔｒｏ，ａｔｔｒａｃｔｓｍｕｃｈｉｎｔｅｒｅｓｔｓｉｎｂｉｏｌｏｇｙ－ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙａｎｄｃｈｅｍｉｓｔｒｙａｒｅａ，ａｎｄｈａｓａｔｈｒｉｖｉｎｇｆｕｔｕｒｅ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ－ｒｅｃｅｎｔａｄ—