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G-triplex molecular beacon‒based fluorescence biosensor for sensitive detection of small molecule-protein interaction via exonuclease III‒assisted recycling amplification

分子信标 荧光 荧光团 核酸外切酶 III DNA 化学 小分子 链霉亲和素 生物素 生物物理学 分子探针 核酸外切酶 生物传感器 杂交探针 生物素化 生物化学 寡核苷酸 生物 聚合酶 基因 物理 大肠杆菌 量子力学
作者
Qiang Liu,Xiaoqing Sun,Mei Liu,Yan Jin,Baoxin Li
出处
期刊:Sensors and Actuators B-chemical [Elsevier BV]
卷期号:310: 127804-127804 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.snb.2020.127804
摘要

Small molecule-protein interaction plays a significant role in disease diagnosis and biomedical research. Most of the reported fluorescence strategies for small molecule-protein interaction still involve the use of costly fluorophore-labelled probes. In this work, a label-free fluorescent method for sensitive detection of small molecule-protein interaction is proposed. It is based on G-triplex‒based molecular beacon (G3-MB) and exonuclease III (Exo III)‒aided DNA recycling amplification. Biotin-streptavidin interaction is selected as one model for proof-of-concept. The biotin-linked double-strand DNA (dsDNA) is used as the binding probe. In the presence of streptavidin, Exo III hydrolyzes the binding probe to release the trigger DNA, and the released trigger DNA can hybridize G3-MB to trigger the Exo III cleavage process, accompanied by releasing the trigger DNA and G3 sequences. The trigger DNA can recycle, generating a large number of G3 sequences. The generated G3 sequences bind thioflavin T (ThT) to produce strong fluorescence emission. The interaction between small molecule–protein can be detected by the fluorescence reader. This method exhibits low detection limit (5.6 pg/mL), and owns the merits of the simplicity, high specificity and satisfactory applicability in serum sample.
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