Un aptámero de ADN que se une a la adenosina y ATP

Hemos utilizado selección in vitro para aislar secuencias de ADN que se unen a la adenosina/ATP de un pool de aproximadamente 2 x 10(14) moléculas de ADN de cadena simple de secuencia aleatoria diferentes. Uno de estos aptámeros ha sido caracterizado y se une a la adenosina en solución con una constante de disociación de 6 +/- 3 microM. Experimentos con análogos de ATP indican que grupos funcionales en la base y el azúcar del ATP están involucrados en la interacción ligando/aptámero. El dominio de unión de este aptámero se localizó a una secuencia de 42 bases mediante análisis de eliminación. Luego se sintetizó un pool de versiones mutagénicas de esta secuencia y se tamizó en busca de secuencias de unión a la adenosina funcionales; la comparación de las variantes seleccionadas reveló dos regiones ricas en guanosina altamente conservadas, dos residuos de adenosina invariantes y dos regiones de covariación predominantemente Watson--Crick. Estos datos nos llevaron a proponer un modelo de la estructura de ADN que se une al ATP, que se basa en un marco estable compuesto por dos cuartetos de G apilados. Los dos residuos de adenosina altamente conservados pueden apilarse entre el cuarteto de G superior y los dos tallos cortos, formando un bolsillo en el cual se une el ligando adenosina o ATP. La mutagénesis dirigida por sitios, los estudios de sustitución de análogos de bases y el diseño de secuencias altamente divergentes pero funcionales respaldan este modelo.