SELEX

概述

SELEXR技術即指數富集的配基系統進化技術(SystematicEvolution of Ligands by Exponential Enrichment，SELEX)。利用該技術可以從隨機單鏈核酸序列庫中篩選出特異性與靶物質高度親和的核酸適體(Aptamer)。自Tuerk等首先運用此技術篩選到特異性吸附噬菌體T4DNA聚合酶和有機染料分子的特異寡核苷酸配基後，經過十幾年的發展，SELEX技術已經成為一種重要的研究手段和工具。

SELEX技術原理

SELEX技術的基本思想是體外化學合成一個單鏈寡核苷酸庫，用它與靶物質混合，混合液中存在靶物質與核酸的複合物，洗掉未與靶物質結合的核酸，分離與靶物質結合的核酸分子，以此核酸分子為模板進行PCR擴增，進行下一輪的篩選過程。通過重複的篩選與擴增，一些與靶物質不結合或與靶物質有低親和力、中親和力的DNA或RNA分子被洗去，而“適配子”(Aptamer)即與靶物質有高親和力的DNA或RNA從非常大的隨機文庫中分離出來，且純度隨SELEX過程的進行而增高，從P摩爾到n摩爾，最後占據庫的大多數(>90%左右)。SELEX首先根椐分子生物學技術，人工合成單鏈隨機寡核苷酸文庫。通常文庫容量為10“一10 個單鏈寡核苷序列。文庫包括DNA文庫、RNA文庫、修飾化的RNA文庫。文庫的中間為隨機序列，序列長度往往在20～40bp之間。隨機序列兩端是帶有限制性內切酶位點的固定序列，此固定序列是多聚酶鏈反應及其他酶學反應相關引物的結合位點。在隨機文庫中，單鏈隨機寡核苷酸分子易形成多種三維空間立體結構，幾乎能與自然界所有存在的種類分子作用。尤其是RNA分子易形成髮夾、假節、鼓包、莖環、G一四聚體等二級結構，更容易與蛋白質、核酸等物質特異性結合，但在體內易被核酸酶降解，必須進行修飾如嘧啶環的2’2 F和2’2 NH 修飾等。DNA相對RNA生產成本低，體內較穩定，不易被降解，所構建的文庫篩選出的適配子更適合體外診斷和體內治療。

SELEX技術特點

(1)庫容量大，適應範圍廣泛；對靶無限制，包括蛋白質、核酸、小分子有機物，甚至金屬離子等。
(2)高解析度。根據Jenison等的研究結果，用茶鹼篩選得到的aptamer與茶鹼結合的解離常數Kd為0．1 mol/L，是其與咖啡因的1000倍，儘管茶鹼與咖啡因的差別只是在嘌呤環N 7位置上有無甲基。
(3)高親和力。以蛋白質為靶物質，篩得aptamer的解離常數可以達到nmo]]L水平，甚至pmol/L水平，對於小Mr的目標物質，其解離常數也可以達到 mol/L—nmol/L水平。
(4)篩選過程相對簡便、快速、經濟。一般一個典型的SELEX篩選過程只需2～3個月即可完成，篩選出的適配子的小規模合成和純化不超過3d。無需特殊的儀器和試劑，一般實驗室均可完成。而篩選抗體至少也要3～6個月，且費力、成本高。篩選的自動化和規模化使適配子的生產更多、更快、更經濟。最近Men—donsa等[21報導，當SELEX與毛細管電泳技術聯用時，只需幾天時間就可篩選出針對靶分子高親和力與高特異性的寡核苷酸適體。
(5)篩選的實用性。篩選適配子可定時、定量且保質，且適配子的變性和復性快速、可逆，可重複使用、長期保存和室溫運輸，相對抗體和其它蛋白分子具有很強的實用性。篩選條件可根據篩選的適配子的不同特性而進行人為設定，並且在合成時可隨意精確地、定點地與其他功能基團或分子相連(如生物素、巰基、甲基)以滿足使用者的需要。
(6)適配子體積小。作為藥物給藥時只產生很低的免疫源性，但腫瘤穿透力強131，而且體內易清除。