Investigation of Sequence Length Effects on Aptamers' Affinity Based on Capillary Electrophores

来源 :中国化学会第十二届全国微全分析系统学术会议、第七届全国微纳尺度生物分离分析学术会议、第七届国际微流控学学术论坛 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gaorongqing
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  The choice of random region length in a library for aptamers selection is typically made in a relatively arbitrary fashion [1].Herein,we sought to determine whether there was an observable effect of sequence length on aptamer binding by capillary electrophoresis(CE)-SELEX and try to answer the reasons by molecular dynamics(MD).We used four ssDNA libraries with different lengths of the random region: 15 nt,30 nt,40 nt,and 60 nt to selected the aptamers for programmed cell deathligand 1(PD-L1)protein.From HTS results,we chose 12 sequences as the candidates based on their separate secondary structure and separately character the binding affinity.The linear regression analysis reveals a good correlation(R2=0.9887)between sequence length and dissociation constant(Kd),in which the longer sequence presented the higher-affinity that suggested the sequence length exhibits a significant effect on aptamer binding.In addition,the affinity evaluation by AuNPs based method confirmed the sequences affinity distribution.It is noteworthy that another aptamers selection for human lactoferrin(HLF)protein showed no correlation with the 40 nt sequence of better affinity,which meant different length sequences may be better suited for particular targets.Besides,we performed molecular docking to investigate the detailed interaction sites and explore the binding mechanism of the candidates and proteins,and used molecular dynamics to verify the binding affinity based on the lowest free energy.This investigation suggested the sequence length plays a crucial factor in the aptamers affinity and requires target-specific optimization.The obtained high-affinity aptamers(2.0 μM for PD-L1 and 67.0 nM for HLF)also indicated the CEs lower sampleinjection amount maybe not the main aspect of aptamers selection.
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