可编程适配体酶与荧光点亮适配体报告系统相结合实现多样化靶标的通用无标记检测

《Microchemical Journal》：Programmable aptazymes integrated with fluorescence light-up aptamer reporters enable universal, label-free detection of diverse molecular targets

本文介绍了一种创新的可编程适配体酶（aptazyme）平台，该平台通过整合共享催化模块和荧光点亮适配体（FLAP）报告系统，实现了对多种分子靶标（如ATP、奎宁、苯丙氨酸）的通用、无标记荧光检测。该系统利用靶标结合变构激活催化功能，释放统一的单链DNA（ssDNA）输出，被FLAP报告系统识别后形成三元复合物并激活荧光，无需荧光标记或淬灭剂修饰，具有成本低、模块化强、灵敏度高（检测限达微摩尔水平）等优势，为开发多功能DNA生物传感器提供了新策略。

　　

Highlight

可编程的适配体酶与荧光点亮适配体报告系统相结合，实现了对多种分子靶标的通用、无标记检测。

设计原理与适配体酶的可行性

设计的适配体酶作为诱导酶，其催化活性通过选择性结合非核酸靶标的适配体结构域进行变构调节。这种变构适配体酶包含三个模块：一个短双链连接子、一个适配体结构域和一个催化结构域（示意图1，图1A）。连接子将适配体结构域和催化结构域连接起来，确保适配体的构象变化能够有效传递至催化结构域。

结论

在本研究中，我们提出了一种多功能生物传感平台，该平台将适配体酶技术与荧光报告系统相结合，用于多种靶标的无标记检测。适配体酶采用模块化、可互换的组件进行设计，能够将不同的非核酸靶标转化为统一的单链DNA（ssDNA）产物。设计和构建过程利用了计算软件并采用了预适配体酶的概念，显著简化了实验筛选流程。