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
李健应助buno采纳,获得30
1秒前
ty发布了新的文献求助10
2秒前
lxg发布了新的文献求助10
3秒前
CHOW发布了新的文献求助10
3秒前
田様应助xwwwww采纳,获得10
3秒前
Vicky发布了新的文献求助10
4秒前
AN完成签到,获得积分0
5秒前
豚豚完成签到,获得积分10
5秒前
明亮夜云完成签到,获得积分10
6秒前
姜雪毅完成签到 ,获得积分10
6秒前
shunshun51213发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
永远的Tmac发布了新的文献求助10
8秒前
所所应助我爱学习采纳,获得10
8秒前
8秒前
dd完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
天天快乐应助wbqdssl采纳,获得10
9秒前
xinxiangshicheng完成签到 ,获得积分10
10秒前
yolo完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
无花果应助xl采纳,获得10
13秒前
852应助ty采纳,获得10
13秒前
蝶步韶华发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
123321123321发布了新的文献求助10
15秒前
坚强的大萝卜完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
舒心迎曼完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
香蕉觅云应助lucien采纳,获得10
21秒前
22秒前
清新的梦桃完成签到,获得积分10
24秒前
没有昵称完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
27秒前
俭朴映阳完成签到 ,获得积分10
28秒前
28秒前
wryyyn完成签到,获得积分10
28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
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
简明药物化学习题答案 500
Quasi-Interpolation 400
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 400
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 6276231
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8095927
关于积分的说明 16924256
捐赠科研通 5345695
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2842174
邀请新用户注册赠送积分活动 1819385
关于科研通互助平台的介绍 1676587