近日，威尼斯人娱乐场李三暑老师研究小组通过自己建立的Expression-SELEX筛选新方法，筛选出能感应茶碱的异构核酶。相关研究成果以“Selection of Allosteric DNAzymes for theophylline sensing by Expression-SELEX”为主题，发表在Analytical Chemistry（中科院1区）。

  适配体是一类具有高亲和力与高特异性的单链DNA或RNA分子。其中，DNA适配体因其稳定性强、合成成本低而备受关注，但其实际应用通常需要依赖表达平台，以实现适配体与靶标结合信号向可检测信号的转化。为突破该限制，我们开发了一种将DNAzyme直接整合进筛选流程的高效筛选方法——“Expression-SELEX”。此前，我们已利用该方法成功筛选出具有显著苯丙氨酸依赖自切割活性的变构DNA核酶。然而，该方法在拓展至多样化的配体依赖性DNAzyme及其实用化临床检测方面的普适性仍待进一步探索。

  本研究利用“Expression-SELEX”方法筛选靶向茶碱的变构DNA核酶，以替代传统的茶碱RNA适配体。茶碱的核心功能是扩张支气管和抗炎，主要用于治疗哮喘和慢性阻塞性肺疾病（COPD），但是需要实时监测其在体内的浓度。该筛选结果共获得12,880条独特候选序列，其中富集程度最高的10条序列均显示出显著的茶碱依赖性自切割活性与高特异性，能有效区分茶碱与其类似物咖啡因。尽管该类配体响应型DNA核酶可通过PAGE凝胶电泳直接检测切割产物，作为基础的生物传感器，我们进一步通过引入荧光-淬灭基团对（FAM-BHQ1），增强了其在96孔板液相检测体系中的实用性。优化后的传感器在含1%–5%尿液的体系中仍保持优异检测性能。以上结果证实了“Expression-SELEX”在快速生成配体响应型DNA核酶及其生物传感器方面的广泛适用性，也为该类传感器在诊断与生物医学领域的潜在应用提供了重要支持。

图注：经Expression-SELEX筛选感应茶碱的DNA变构核酶，然后加上荧光基团和淬灭基团。基于异构核酶在配体（茶碱）的诱导下，发生自我剪切的特性，用于检测尿液中茶碱的浓度。

威尼斯人娱乐场李三暑教授为本论文的通讯作者，硕士研究生陈彬汾为本论文的第一作者。该项工作得到了国家自然科学基金、福建省自然科学基金、泉州市科技局项目、厦门市自然科学基金、厦门市“双百”计划人才项目、华侨大学研究基金项目的资助。

论文链接：//pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41364486

初审：马伟燕

复审：刘接卿

终审：黄  挺