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
1秒前
1秒前
蓝天发布了新的文献求助10
1秒前
Jasper应助nicholasgxz采纳,获得10
1秒前
cherry驳回了今后应助
2秒前
研友_VZG7GZ应助青阳采纳,获得10
2秒前
dhhdnd完成签到 ,获得积分10
4秒前
葱姜蒜辣椒香菜我全要完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
渐无书完成签到,获得积分20
5秒前
在水一方应助白枫采纳,获得10
7秒前
一只小西瓜完成签到,获得积分10
7秒前
DoctorXu完成签到,获得积分10
8秒前
笨笨的诗槐完成签到 ,获得积分10
8秒前
CHENG发布了新的文献求助10
8秒前
乐乐应助牛牛采纳,获得10
9秒前
陈少文完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
小小工仔发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
爱学习的小李完成签到 ,获得积分10
15秒前
非颜完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
18秒前
隐形的尔风完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
18秒前
Sweater发布了新的文献求助10
19秒前
nicholasgxz发布了新的文献求助10
20秒前
CHENG完成签到,获得积分10
20秒前
vera完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
22秒前
爱笑的静丹完成签到,获得积分10
22秒前
何晶晶发布了新的文献求助10
23秒前
丘比特应助zy采纳,获得10
23秒前
24秒前
24秒前
24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
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Work • Third edition • 2025 800
Signals, Systems, and Signal Processing 510
荧光膀胱镜诊治膀胱癌 500
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 6221341
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8046374
关于积分的说明 16774298
捐赠科研通 5306784
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2827000
邀请新用户注册赠送积分活动 1805188
关于科研通互助平台的介绍 1664589