Способ повышения эффективности селекции аптамеров к клеточным рецепторам

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Предложен способ повышения эффективности селекции аптамеров к клеточным рецепторам методом cell-Selex, в частности к рецепторной тирозинкиназе с-KIT. Использование Tween 20 в составе буферных растворов в концентрации, не превышающей 0.01%, а также трипсинолиз поверхностных белков на стадии элюции связавшейся с поверхностью клеток комбинаторной библиотеки олигонуклеотидов привело к повышению специфичности аптамеров и уменьшению неспецифической сорбции согласно результатам флуоресцентной микроскопии, термофлуориметрического анализа и высокоточного секвенирования.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Е. Кузнецова

Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: kuzneimb@gmail.com
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

Т. Д. Лебедев

Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН

Email: kuzneimb@gmail.com
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

В. Е. Шершов

Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН

Email: kuzneimb@gmail.com
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

Г. Ф. Штылев

Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН

Email: kuzneimb@gmail.com
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

И. Ю. Шишкин

Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН

Email: kuzneimb@gmail.com
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

р. А. Мифтахов

Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН

Email: kuzneimb@gmail.com
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

В. И. Бутвиловская

Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН

Email: kuzneimb@gmail.com
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

И. В. Гречишникова

Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН

Email: kuzneimb@gmail.com
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

О. А. Заседателева

Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН

Email: kuzneimb@gmail.com
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

А. В. Чудинов

Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН

Email: kuzneimb@gmail.com
Россия, 119991 Москва, ул. Вавилова, 32

Список литературы

  1. Liu H., Chen X., Focia P., He X. // EMBO J. 2007. V. 26. P. 891–901. https://doi.org/10.1038/sj.emboj.7601545
  2. Camorani S., Crescenzi E., Fedele M., Cerchia L. // Biochim. Biophys. Acta Rev. Cancer. 2018. V. 1869. P. 263–277. https://doi.org/10.1016/j.bbcan.2018.03.003
  3. Рулина А.В., Спирин П.В., Прасолов В.С. // Усп. биол. химии. 2010. T. 50. C. 349–386.
  4. Bibi S., Langenfeld F., Jeanningros S., Brenet F., Soucie E., Hermine O., Damaj G., Dubreuil P., Arock M. // Immunol. Allergy Clin. North Am. 2014. V. 34. P. 239–262. https://doi.org/10.1016/j.iac.2014.01.009
  5. Kövecsi A., Jung I., Szentirmay Z., Bara T., Bara T., Jr., Popa D., Gurzu S. // Oncotarget. 2017. V. 8. P. 55950– 55957. https://doi.org/10.18632/oncotarget.19116
  6. Sankhala K.K. // Expert Opin. Investig. Drugs. 2017. V. 26. P. 427–443. https://doi.org/10.1080/13543784.2017.1303045
  7. Hicke B.J., Marion C., Chang Y.-F., Gould T., Lynott C.K., Parma D., Schmidt P.G., Warren S. // J. Biol. Chem. 2001. V. 276. P. 48644–48654. https://doi.org/10.1074/jbc.m104651200
  8. Zhang Y., Chen Y., Han D., Ocsoy I., Tan W. // Bioanalysis. 2010. V. 2. P. 907–918. https://doi.org/10.4155/bio.10.46
  9. Wang C., Zhang M., Yang G., Zhang D., Ding H., Wang H., Fan M, Shen B., Shao N. // J. Biotechnol. 2003.V. 102. P. 15–22. https://doi.org/10.1016/s0168-1656(02)00360-7
  10. Cerhia L., Hamm J., Libri D., Tavitian B., Franciscis B. // FEBS Lett. 2002. V. 528. P. 12–16. https://doi.org/10.1016/s0014-5793(02)03275-1
  11. Blank M., Weinschenk T., Priemer M., Schluesener H. // J. Biol. Chem. 2001. V. 276. P. 16464–16468. https://doi.org/10.1074/jbc.m100347200
  12. Daniels D.A., Chen H., Hicke B.J., Swiderek K.M., Gold L. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2003. V. 100. P. 15416–15421. https://doi.org/10.1073/pnas.2136683100
  13. Laos R., Thomson J.M., Benner S.A. // Front. Microbiol. 2014. V. 5. P. 565. https://doi.org/10.3389/fmicb.2014.00565
  14. Tuerk C., Gold L. // Science. 1990. V. 249. P. 505–510. https://doi.org/10.1126/SCIENCE.2200121
  15. Ellington A.D., Szostak J.W. // Nature. 1990. V. 346. P. 818–822. https://doi.org/10.1038/346818a0
  16. Zhu G., Zhang H., Jacobson O., Wang Z., Chen H., Yang X., Niu G., Chen X. // Bioconj. Chem. 2017. V. 28. P. 1068–1075. https://doi.org/10.1021/acs.bioconjchem.6b00746
  17. Wang D.L., Songc Y.L., Zhu Z., Li X.L., Zou Y., Yang H.T., Wang J.J., Yao P.S., Pan R.J., Yang C.J., Kang D.Z. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2014. V. 453. P. 681–685. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2014.09.023
  18. Hollenstein M. // Molecules. 2012. V. 17. P. 13569– 13591. https://doi.org/10.3390/molecules171113569
  19. Gold L., Ayers D., Bertino J, Bock C., Bock A., Brody E.N., Carter J., Dalby A.B., Eaton B.E., Fitzwater T., Flather D., Forbes A., Foreman T., Fowler C., Gawande B., Goss M., Gunn M., Gupta S., Halladay D., Heil J., Heilig J., Hicke B., Husar G., Janjic N., Jarvis T., Jennings S., Katilius E., Keeney T.R., Kim N., Koch T.H., Kraemer S., Kroiss L., Le N., Levine D., Lindsey W., Lollo B., Mayfield W., Mehan M., Mehler R., Nelson S.K., Nelson M., Nieuwlandt D., Nikrad M., Ochsner U., Ostroff R.M., Otis M., Parker T., Pietrasiewicz S., Resnicow D.I., Rohloff J., Sanders G., Sattin S., Schneider D., Singer B., Stanton M., Sterkel A., Stewart A., Stratford S., Vaught J.D., Vrkljan M., Walker J.J., Watrobka M., Waugh S., Weiss A., Wilcox S.K., Wolfson A., Wolk S.K., Zhang C., Zichi D. // PLoS One. 2010. V. 5. P. e15004. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0015004
  20. Sefah K., Shangguan D., Xiong X., O’Donoghue M.B., Tan W. // Nat. Protoc. 2010. V. 5. P. 1169–1185. https://doi.org/10.1038/nprot.2010.66
  21. Вагапова Э.Р., Лебедев Т.Д., Попенко В.И., Леонова О.Г., Спирин П.В., Прасолов В.С. // Act. Nat. 2020. Т. 12. C. 51–55. https://doi.org/10.32607/actanaturae.10938
  22. Lebedev T.D., Vagapova E.R., Popenko V.I., Leonova O.G., Spirin P.V., Prassolov V.S. // Front. Oncol. 2019. V. 9. P. 1046. https://doi.org/10.3389/fonc.2019.01046
  23. Meyer S., Maufort J.P., Nie J., Stewart R., McIntosh B.E., Conti L.R., Ahmad K.M., Soh H.T., Thomson J.A. // PLoS One. 2013. V. 8. P. e71798. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0071798
  24. Chudinov A.V., Shershov V.E., Pavlov A.S., Volkova O.S., Kuznetsova V.E., Zasedatelev A.S., Lapa S.A. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2020. V. 46. P. 856–858. https://doi.org/10.1134/S1068162020050064
  25. Vasiliskov V.A., Lapa S.A., Kuznetsova V.E., Surzhikov S.A., Shershov V.E., Spitsyn M.A., Guseinov T.O., Miftahov R.A., Zasedateleva O.A., Lisitsa A.V., Radko S.P., Zasedatelev A.S., Timofeev E.N., Chudinov A.V. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2019. V. 45. P. 221–223. https://doi.org/10.1134/s1068162019030063
  26. Chudinov A.V., Kiseleva Y.Y., Kuznetsova V.E., Shershov V.E., Spitsyn M.A., Guseinov T.O., Lapa S.A., Timofeev E.N., Archakov A.I., Lisitsa A.V., Radko S.P., Zasedatelevet A.S. // Mol Biol. 2017. V. 51. P. 474–482. https://doi.org/10.1134/S0026893317030025
  27. Lapa S.A., Pavlov A.S., Kuznetsova V.E., Shershov V.E., Spitsyn M.A., Guseinov T.O., Radko S.P., Zasedatelev A.S., Lisitsa A.V., Chudinov A.V. // Mol. Biol. 2019. V. 53. P. 460–469. https://doi.org/10.1134/S0026893319030099
  28. Lyu Y., Chen G., Shangguan D., Zhang L., Wan S., Wu Y., Zhang H., Duan L., Liu C., You M., Wang J., Tan W. // Theranostics. 2016. V. 6. P. 1440–1452. https://doi.org/10.7150/thno.15666
  29. Cerchia L., Duconge F., Pestourie C., Boulay J., Aissouni Y. // PLoS Biol. 2005. V. 3. P. e123. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.0030123
  30. McKeague M., Derosa M.C. // J. Nucleic Acids. 2012. V. 2012. P. 748913. https://doi.org/10.1155/2012/748913
  31. Ouellet E., Foley J.H., Conway E.M., Haynes C. // Biotechnol. Bioeng. 2015. V. 112. P. 1506–1522. https://doi.org/10.1002/bit.25581
  32. Kissmann A.K., Bolotnikov G., Li R., Müller F., Xing H., Krämer M., Gottschalk K.E., Andersson J., Weil T., Rosenau F. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2024. V. 108. P. 284. https://doi.org/10.1007/s00253-024-13085-7
  33. Zhang H.L., Lv C., Li Z.H., Jiang S., Cai D., Liu S.S., Wang T., Zhang K.H. // Front. Chem. 2023. V. 11. P. 1144347. https://doi.org/10.3389/fchem.2023.1144347
  34. Ouellet E, Lagally E.T., Cheung K.C., Haynes C.A. // Biotechnology. 2014. V. 111. P. 2265–2279. https://doi.org/10.1002/bit.25294
  35. Schutze T., Arndt P., Menger M., Wochner A., Vingron M., Erdmann V., Lehrach H., Kaps Ch., Glokler J. // Nucleic Acids Res. 2009. V. 38. P. e23. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0029604
  36. Pearson K., Doherty C., Zhang D., Becker N.A., Maher L.J. // Anal. Biochem. 2022. V. 650. P. 114712. https://doi.org/10.1016/j.ab.2022.114712
  37. Raber H.F., Kubiczek D.H., Bodenberger N., Kissmann A.K., D’souza D., Xing H., Mayer D., Xu P., Knippschild U., Spellerberg B., Weil T., Rosenau F. // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. P. 10425. https://doi.org/10.3390/ijms221910425
  38. Catuogno S., Esposito C.L. // Biomedicines. 2017. V. 5. P. 49. https://doi.org/10.3390/biomedicines5030049
  39. Flanagan Sh.P., Fogel R., Edkins A.L., Ho L., Limson J. // Anal. Methods. 2021. V. 13. P. 1191–1203. https://doi.org/10.1039/d0ay01878c
  40. Shangguan D., Meng L., Cao Z.C., Xiao Z., Fang X., Li Y., Cardona D., Witek R.P., Liu C., Tan W. // Anal. Chem. 2008. V. 80. P. 721–728. https://doi.org/10.1021/ac701962v
  41. Cherney L.T., Obrecht N.M., Krylov S.N. // Anal. Chem. 2013. V. 85. P. 4157–4164. https://doi.org/10.1021/ac400385v
  42. Mayer G., Ahmed M.S., Dolf A. // Nat. Protoc. 2010. V. 5. P. 1993–2004. https://doi.org/10.1038/nprot.2010.163
  43. Xiong L., Xia M., Wang Q., Meng Z., Zhang J., Yu G., Dong Z., Lu Y., Sun Y. // Biotechnol. Lett. 2022. V. 44. P. 777–786. https://doi.org/10.1007/s10529-022-03252-z
  44. Hua T., Zhang X., Tang B., Chang Ch., Liu G., Feng L., Yu Y., Zhang D., Hou J. // BMC Vet. Res. 2018. V. 14. P. 138. https://doi.org/10.1186/s12917-018-1457-5
  45. Zhang Y., Wu Y., Zheng H., Xi H., Ye T., Chan C.Y., Kwok C.K. // Anal. Chem. 2021. V. 93. P. 5744–5753. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.0c04862
  46. Замай А.С., Замай Г.С., Коловская О.С., Замай Т.Н., Березовский М.В. // Патент RU2518368С1, 2012.
  47. Zhang K., Sefah K., Tang L., Zhao Z., Zhu G., Ye M., Sun W., Goodison S., Tan W. // ChemMedChem. 2012. V. 7. P. 79–84. https://doi.org/10.1002/cmdc.201100457
  48. Gu L., Yan W., Liu S., Ren W., Lyu M., Wang S. // Anal. Biochem. 2018. V. 561–562. P. 89–95. https://doi.org/10.1016/j.ab.2018.09.004

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Электрофоретическое разделение продуктов реакции удлинения праймера (primer extension) при реакции с Kod XL ДНК-полимеразой. Денатурирующий 15%-ный ПААГ (соотношение акриламид–бисакриламид 19 : 1), 50°С, регистрация в диапазоне флуоресценции красителя Cy3.

Скачать (639KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Температурные кривые плавления продукта амплификации после каждого цикла селекции.

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Неспецифическая сорбция на примере проведения одного раунда селекции (а) и при использовании Tween 20 в составе буферных растворов (б).

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Оценка влияния Tween 20 на жизнеспособность клеток FDC-P1 при помощи метода флуоресцентной микроскопии (краситель DAPI).

Скачать (508KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Снимки неспецифической сорбции флуоресцентно-меченой ДНК-библиотеки при термической обработке клеток в буферном растворе (а) и трипсинолиз связавшихся с поверхностью клеток аптамеров (б), полученные при помощи флуоресцентной микроскопии, на примере проведения одного раунда селекции.

Скачать (1MB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025