トリプルヘリックス分子スイッチを用いたアプタマー基盤センシングプラットフォームの設計

アプタマー基盤のバイオセンサーの成功したアッセイ開発には、高い選択性を持つ分子認識要素や新しい信号伝達メカニズムなど、様々な設計原則と戦略を組み合わせる必要があります。本研究では、トリプルヘリックス分子スイッチ（THMS）に基づいた新しいタイプのアプタマー基盤センシングプラットフォームを報告します。THMSは、中央に標的特異的なアプタマー配列があり、両側にアームセグメントがあり、二重ラベルのオリゴヌクレオチドが信号伝達プローブ（STP）として機能しています。STPは、それぞれ5'末端と3'末端にピレンで二重にラベル付けされており、最初はヘアピン型構造として設計されています。このため、2つのピレンがスペーサー近接状態になります。アプタマーの2つのアームセグメントがSTPのループ配列と結合することで、STPは「オープン」構成を形成します。アプタマー/ターゲット複合体の形成によりSTPが放出され、新しい信号の読み出しが生じます。私たちの設計の実現可能性と普遍性を示すために、ヒトαトロンビン（Tmb）、アデノシン三リン酸（ATP）、およびL-アルギニンアミド（L-Arm）に結合する3つのアプタマーがモデルとして選ばれました。このアプローチの普遍性は、トリプルヘリックス構造を変更することなくアプタマーの配列を変えることによって達成されます。