用于光动力治疗肺炎链球菌的钌多吡啶配合物修饰适配体的筛选

《Journal of the American Chemical Society》：Selection of Ruthenium Polypyridyl Complex-Modified Aptamers for Photodynamic Therapy against Streptococcus Pneumonia

光动力疗法（PDT）结合钉配合物修饰的核苷酸通过SELEX筛选获得高亲和力aptamer，有效靶向肺炎链球菌并克服生物膜障碍，为对抗抗生素耐药性提供新策略。

　　

光动力疗法（PDT）利用光、氧气和光敏剂的组合，通过活性氧（ROS）的产生来诱导细胞死亡。鉴于其固有的特性，PDT成为抑制日益严重的抗菌素耐药性（AMR）问题的一个有吸引力的方法。尽管具有诸多优势，但在PDT能够有效用于对抗AMR之前，仍需克服多种障碍。在此，我们评估了制备含有钌多吡啶配合物的适配体以靶向整个革兰氏阳性肺炎链球菌细菌的可能性。这种组合有望提高光敏剂的特异性，增强PDT的效果，并可能穿透生物膜。为此，我们首先制备了含有各种钌配合物的核苷酸，并研究了它们作为聚合酶底物进行酶促DNA合成的能力。根据多吡啶配体的性质，即使与带负电荷的核苷酸骨架结合，也观察到了它们对双链DNA（dsDNA）的强嵌入作用。随后我们进行了SELEX（选择性进化实验），并鉴定出两种未修饰的适配体，它们与固定细菌靶点的结合亲和力分别为118 nM和541 nM。使用钌修饰核苷酸进行的SELEX实验最终鉴定出一种适配体。然而，这种修饰适配体的酶促合成过程因形成了非常稳定的二级结构而变得复杂，这一点通过紫外熔解实验得到了证实（熔解温度Tm为84°C）。该修饰适配体对固定的肺炎链球菌表现出高亲和力（Kd值为125 nM）。总体而言，这些结果凸显了利用含有大修饰基团（如钌多吡啶配合物）的核苷酸通过SELEX方法制备高效适配体以靶向整个细菌靶点的可能性。这些发现为将适配体转化为基于PDT的强大抗AMR工具提供了方向。