基于异源三聚体荧光适体传感技术的石房蛤毒素高灵敏检测新方法

本文创新性地开发了首个异源三聚体荧光适体传感器（heterotrimeric fluorescent aptasensor），通过协同靶向诱导构象变化策略实现石房蛤毒素（STX）的超灵敏检测。该传感器采用捕获SELEX技术筛选的G-四链体适体73a作为识别元件，结合噻唑橙（TO）荧光探针，在STX存在时形成稳定的三聚体复合物，使检测限低至0.22 pM。研究通过分子动力学模拟揭示了三者相互作用模式，为基于多分子组装的适体设计提供了新范式。

　　

Highlight

本研究亮点在于首次构建了基于协同靶向诱导构象变化的异源三聚体荧光适体传感器，突破了传统适体传感器中靶标与信号分子竞争结合位点的局限，为小分子毒素检测提供了新思路。

Heterotrimeric fluorescent aptasensor principle

该适体传感器的核心原理在于：当石房蛤毒素（STX）与含G-四链体结构的适体73a结合形成"异源二聚体"后，噻唑橙（TO）探针并非竞争性结合，而是协同形成更稳定的三聚体复合物。TO作为不对称花青染料，其荧光在游离状态下几乎不可见，但当插入G-四链体平面时，分子内旋转受限导致荧光显著增强。分子动力学模拟显示，STX与TO在G-四链体平面内存在相互稳定作用，形成三种不同的三聚化模式。

Conclusion

我们成功开发了一种基于多分子协同作用的免标记适体传感器，通过靶标诱导的构象变化实现STX的高特异性检测。该传感器在10 pM至50 nM范围内呈现良好线性，对海水和贝类样本检测准确度高。研究不仅为海洋毒素监测提供了简便快速的解决方案，更重要的是提出了基于多分子组装的适体设计新框架，通过精密的分子互作网络增强适体亲和力与特异性。