综述：核酶、DNA 酶与荧光亮灯适配体的功能多样性、作用机制及生物分析应用综述

《Molecules》：Ribozymes, DNAzymes, and Fluorescent Aptamers: Diversity, Mechanisms, and Prospects for Bioanalytical Applications

　　**摘要**核酶、DNA酶和荧光亮灯适配体将序列可编程的识别能力与催化活性或配体依赖的信号产生相结合。我们的综述考察了它们的功能多样性、结构与作用机制研究的当前进展，以及在分析应用中的潜力。本文从磷酸二酯键水解、连接、磷酸化/去磷酸化、共价修饰、光化学反应和类过氧化物酶氧化等方面，讨论了天然及体外筛选的核酶和DNA酶。特别关注了催化核心结构、底物与辅因子的定位、金属离子配位、核苷碱基参与以及反应机制之间的关系。我们将荧光适配体–荧光原体配对视为催化核酸类似物，因为它们利用RNA或DNA结构，通过荧光原体固定、构象限制或化学转化来激活荧光。核酶和DNA酶的生物分析应用包括核酸、病毒RNA、金属离子、核苷酸、酶、病原体和.small分子检测，而适配体/荧光原体配对尤其适用于活细胞中RNA和代谢物的荧光成像。本综述强调了催化核酸与扩增策略、纳米材料、适配体结构域以及光学或电化学报告分子之间日益增长的整合应用。尽管功能多样性几乎每年都在增长，但结构信息和全面的结构–功能数据集仍然有限。未来进展将依赖于结构表征、改进的计算建模、机器学习辅助设计以及开发用于广泛生物分析应用的稳健且生物相容的系统。