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
淡淡的飞荷完成签到 ,获得积分10
2秒前
sijiong_han完成签到,获得积分10
3秒前
lsh发布了新的文献求助10
5秒前
DangJL完成签到,获得积分10
7秒前
小张完成签到 ,获得积分10
11秒前
zyyyyyy完成签到,获得积分10
12秒前
TinTin完成签到,获得积分10
13秒前
研研研究不出完成签到 ,获得积分10
13秒前
rainny完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
王道远发布了新的文献求助100
18秒前
火星上如松完成签到 ,获得积分10
18秒前
扣扣尼哇发布了新的文献求助10
19秒前
务实海豚完成签到,获得积分10
19秒前
汉堡包应助朕爱圣女果采纳,获得10
20秒前
John完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
happy完成签到 ,获得积分10
27秒前
31秒前
36秒前
ZZZ完成签到,获得积分10
37秒前
无辜的银耳汤完成签到,获得积分10
37秒前
廿三发布了新的文献求助10
39秒前
单纯的忆安完成签到 ,获得积分10
41秒前
wmf完成签到 ,获得积分10
41秒前
Singhi完成签到 ,获得积分10
43秒前
积极的随阴完成签到,获得积分10
45秒前
swordshine完成签到,获得积分0
46秒前
yanmh完成签到,获得积分10
51秒前
FUNG完成签到 ,获得积分0
1分钟前
王kk完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
lsh完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
宓天问完成签到,获得积分10
1分钟前
楚科研完成签到 ,获得积分10
1分钟前
整齐豆芽完成签到 ,获得积分10
1分钟前
youwenjing11完成签到 ,获得积分10
1分钟前
源孤律醒完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Lynn完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 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 6353195
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8168047
关于积分的说明 17191530
捐赠科研通 5409231
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2863646
邀请新用户注册赠送积分活动 1840978
关于科研通互助平台的介绍 1689834