Computation-Enabled Structure-Based Discovery of Potent Binders for Small-Molecule Aptamers

适体 计算 计算机科学 小分子 计算生物学 数据科学 纳米技术 化学 数据挖掘 生物 材料科学 算法 遗传学 生物化学
作者
Qingtong Zhou,Zheng Zhang,Ling Gao,Guanyi Li,Yue Zhang,Weili Yang,Yaxue Zhao,Dehua Yang,Ming‐Wei Wang,Zhaofeng Luo,Xiaole Xia
出处
期刊:Journal of Chemical Theory and Computation [American Chemical Society]
卷期号:21 (6): 3216-3230 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acs.jctc.4c01246
摘要

Aptamers, functional nucleic acids recognized for their high target-binding affinity and specificity, have been extensively employed in biosensors, diagnostics, and therapeutics. Conventional screening methods apply evolutionary pressure to optimize affinity, while counter-selections are used to minimize off-target binding and improve specificity. However, aptamer specificity characterization remains limited to target analogs and experimental controls. A systematic exploration of the chemical space for aptamer-binding chemicals (targets) is crucial for uncovering aptamer versatility and enhancing target specificity in practical applications, a task beyond the scope of experimental approaches. To address this, we employed a high-throughput three-stage structure-based computational framework to identify potent binders for two model aptamers. Our findings revealed that the l-argininamide (L-Arm)-binding aptamer has a 31-fold higher affinity for the retromer chaperone R55 than for L-Arm itself, while guanethidine and ZINC10314005 exhibited comparable affinities to L-Arm. In another case, norfloxacin and difloxacin demonstrated over 10-fold greater affinity for the ochratoxin A (OTA)-binding aptamer OBA3 than OTA, introducing a fresh paradigm in aptamer-target interactions. Furthermore, pocket mutation studies highlighted the potential to tune aptamer specificity, significantly impacting the bindings of L-Arm or norfloxacin. These findings demonstrate the effectiveness of our computational framework in discovering potent aptamer binders, thereby expanding the understanding of aptamer-binding versatility and advancing nucleic acid-targeted drug discovery.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
hyxs发布了新的文献求助10
刚刚
醉眠发布了新的文献求助10
刚刚
MNZZ完成签到,获得积分10
1秒前
清脆的谷波完成签到 ,获得积分20
1秒前
2秒前
科研通AI6.3应助Strive采纳,获得10
2秒前
我是老大应助张zhang采纳,获得10
2秒前
丁一完成签到,获得积分10
3秒前
幽默元瑶完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
001发布了新的文献求助10
4秒前
pieta完成签到,获得积分10
5秒前
核桃应助一周八颗蛋采纳,获得30
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
yfj123发布了新的文献求助10
7秒前
甜蜜耳机发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
Hello应助666采纳,获得30
8秒前
千与千寻完成签到,获得积分10
9秒前
桐桐应助lxaiczn采纳,获得10
10秒前
yu发布了新的文献求助10
11秒前
sube完成签到,获得积分10
11秒前
取法乎上发布了新的文献求助10
12秒前
江流儿完成签到,获得积分10
13秒前
11发布了新的文献求助10
13秒前
受伤雁荷完成签到,获得积分20
13秒前
hyxs完成签到,获得积分10
14秒前
starry完成签到,获得积分10
14秒前
常青完成签到,获得积分10
15秒前
善学以致用应助Cik采纳,获得10
15秒前
科研通AI6.1应助科研人采纳,获得10
16秒前
传奇3应助七安采纳,获得10
16秒前
16秒前
小二郎应助ok采纳,获得10
16秒前
17秒前
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Tier 1 Checklists for Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings 1000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 1000
The Organic Chemistry of Biological Pathways Second Edition 1000
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6331207
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8147642
关于积分的说明 17097357
捐赠科研通 5386893
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2855989
邀请新用户注册赠送积分活动 1833404
关于科研通互助平台的介绍 1684813