The folding of aptamer immobilized on an Au electrode was successfully detected using label-free electrochemical methods. A thrombin binding DNA aptamer was used as a model system in the presence of various monovalent cations. Impedance spectra showed that the extent to which monovalent cations assist in folding of aptamer is ordered as $K^+$ > $NH_4^+$ > $Na^+$ > $Cs^+$. Our XPS analysis also showed that $K^+$ and $NH_4^+$ caused a conformational change of the aptamer in which it forms a stable complex with these monovalent ions. Impedance results for the interaction between aptamer and thrombin indicated that thrombin interacts more with folded aptamer than with unfolded aptamer. The EQCM technique provided a quantitative analysis of these results. In particular, the present impedance results showed that thrombin participates a folding of aptamer to some extent, and XPS analysis confirmed that thrombin stabilizes and induces the folding of aptamer.
Salmonella is a major foodborne pathogen that causes a variety of human diseases. Development of ligands directly and specifically binding to the Salmonella will be crucial for the rapid detection of, and thus for efficient protection from, the virulent bacteria. In this study, we identified a RNA aptamer-based ligand that can specifically recognize Salmonella Typhimurium through SELEX technology. To this end, we isolated and characterized an RNase-resistant RNA aptamer that bound to the OmpC protein of Salmonella Typhimurium with high specificity and affinity ($K_d$ ~ 20 nM). Of note, the selected aptamer was found to specifically bind to Salmonella Typhimurium, but neither to Gram-positive bacteria (Staphylococcus aureus) nor to other Gram-negative bacteria (Escherichia coli O157:H7). This was evinced by aptamer-immobilized ELISA and aptamer-linked precipitation experiments. This Salmonella species-specific aptamer could be useful as a diagnostic ligand against pathogen-caused foodborne sickness.
In this review, we will discuss aptamer technologies including in vitro selection, signal transduction mechanisms, and designing aptamers and aptazyme for label-free biosensors and catalysts. Dye-displacement, a typical label-less method, is described here which allows avoiding relatively complex labeling steps and extending this application to any aptamers without specific conformational changes, in a more simple, sensitive and cost effective way. We will also describe most recent and advanced technologies of signaling aptamer and aptazyme for the various analytical and clinical applications. Quantum dot biosensor (QDB) is explained in detail covering designing and adaptations for multiplexed protein detection. Application to aptamer array utilizing self-assembled signaling aptamer DNA tile and the novel methods that can directly select smart aptamer or aptazyme experimentally and computationally will also be finally discussed, respectively.
Park, Buem-Jin;Sa, Young-Seung;Kim, Yong-Hwan;Kim, Young-Hun
Bulletin of the Korean Chemical Society
/
제33권1호
/
pp.100-104
/
2012
Thrombin is a serine protease that catalyzes the conversion of soluble fibrinogen to insoluble fibrin, and thus induces physiological and pathological blood coagulation. Therefore, it is important to detect thrombin in blood serum for purposes of diagnosis. To achieve this goal, it has been suggested that a 15-mer aptamer strongly binds with thrombin to form a G-quartet structure of the aptamer. Generally, 5'-end thiol-functionalized aptamer has been used as an anti-thrombin binder. Herein, we evaluate the possibility of utilizing a 3'-SH aptasensor for thrombin detection using SPR spectroscopy, and compare the enhancement of the electrochemical signal of the thrombin-aptamer bound on a porous gold substrate. Although the two aptamers have similar configurations, in SPR analysis, the 3'-SH aptamer was a effective aptasensor as well as 5'-SH aptamer. Results from electrochemical analysis showed that the porous gold substrate acted as a good substrate for an aptasensor and demonstrated 5-fold enhancement of current change, as compared to gold thin film.
Suk-Gyun Park;Hyun Ju Lee;Taeksoo Ji;Kyungbaek Kim;Seung-Ho Ohk
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
제34권2호
/
pp.289-295
/
2024
We have developed an aptamer that specifically binds to Porphyromonas gingivalis to reduce the cellular damage caused by P. gingivalis infection and applied it as a biosensor. P. gingivalis is one of the major pathogens causing destructive periodontal disease among the periodontal microorganisms constituting complex biofilms. Porphyromonas gingivalis G-protein (PGP) known to play an important role in the transmission of germs was used as a target protein for the screening of aptamer. The aptamer that has binds to the G-protein of P. gingivalis, was screened and developed through the Systemic Evolution of Ligands by Exponential Energy (SELEX) method. Modified-Western blot analysis was performed with the aptamer which consisted of 38 single-stranded DNA to confirm the selectivity. ELONA (enzyme linked oligonucleotide assay) used to confirm that the aptamer was sensitive to PGP even at low concentration of 1 ㎍/ml. For the rapid detection of P. gingivalis, we constructed a surface plasmon resonance biosensor with SPREETA using the PGP aptamer. It was confirmed that PGP could be detected as low concentration as at 0.1 pM, which is the minimum concentration of aptamer sensor within 5 min. Based on these results, we have constructed a SPREETA biosensor based on aptamer that can bind to P. gingivalis G-protein. It can be used as an infection diagnosis system to rapidly diagnose and analyze oral diseases caused by P. gingivalis.
Prostatic acid phosphatase (PAP) expression increases proportionally with prostate cancer progression, making it useful in prognosticating intermediate to high-risk prostate cancers. A novel ligand that can specifically bind to PAP would be very helpful for guiding prostate cancer therapy. RNA aptamers bind to target molecules with high specificity and have key advantages such as low immunogenicity and easy synthesis. Here, human PAP-specific aptamers were screened from a 2'-fluoropyrimidine (FY)-modified RNA library by SELEX. The candidate aptamer families were identified within six rounds followed by analysis of their sequences and PAP-specific binding. A gel shift assay was used to identify PAP binding aptamers and the 6N aptamer specifically bound to PAP with a Kd value of 118 nM. RT-PCR and fluorescence labeling analyses revealed that the 6N aptamer bound to PAP-positive mammalian cells, such as PC-3 and LNCaP. IMR-90 negative control cells did not bind the 6N aptamer. Systematic minimization analyses revealed that 50 nucleotide sequences and their two hairpin structures in the 6N 2'-FY RNA aptamer were equally important for PAP binding. Renewed interest in PAP combined with the versatility of RNA aptamers, including conjugation of anti-cancer drugs and nano-imaging probes, could open up a new route for early theragnosis of prostate cancer.
The surface protein hemagglutinin (HA) mediates the attachment of influenza virus to host cells containing sialic acid and thus facilitates viral infection. Therefore, HA is considered as a good target for the development of diagnostic tools for influenza virus. Previously, we reported the isolation of single-stranded aptamers that can distinguish influenza subtype H1 from H5. In this study, we describe a method for the selective electrical detection of H1 using the isolated aptamer as a molecular probe. After immobilization of the aptamer on Si wafer, enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) showed that the immobilized aptamer bound specifically to the H1 subtype but not to the H5 subtype. Assessment by cyclic voltammetry (CV) also demonstrated that the immobilized aptamer on the indium thin oxide-coated surface was specifically bound to the H1 subtype only, which was consistent with the ELISA and FE-SEM results. Further measurement of CV using various amounts of H1 subtype provided the detection limit of the immobilized aptamer, which showed that a nanomolar scale of target protein was sufficient to produce the signal. These results indicated that the selected aptamer can be an effective probe for distinguishing the subtypes of influenza viruses by monitoring current changes.
Thrombin binding aptamter (TBA-15) is a 15-mer guanine-rich oligonucleotide. This DNA apamer specifically binds to the thrombin protein involved in blood coagulation. Using extensive umbrella sampling molecular dynamics simulation method at all atom level, we investigated the potential of mean force (PMF) upon pulling the DNA aptamer from the binding mode of aptamer/thrombin complex. From this calculation, the free energy cost for a full dissociation of this aptamer/protein complex is 17 kcal/mol, indicating a substantial binding affinity of TBA-15. Interestingly, this PMF reveals noticeable plateau regions along the pulling coordinate. Possible structural changes of this complex in the plateau were investigated in details.
We report a highly sensitive surface-enhanced Raman scattering (SERS) platform for the selective trace analysis of mercury (II) ions in drinkable water using aptamer-conjugated silver nanoparticles. Here, an aptamer designed to specifically bind to $Hg^{2+}$ ions in aqueous solution was labelled with a TAMRA moiety at the 5' end and used as a Raman reporter. Polyamine spermine tetrahydrochloride (spermine) was used to promote surface adsorption of the aptamer probes onto the silver nanoparticles. When $Hg^{2+}$ ions are added to the system, binding of $Hg^{2+}$ with T-T pairs results in a conformational rearrangement of the aptamer to form a hairpin structure. As a result of the reduced of electrostatic repulsion between silver nanoparticles, aggregation of silver nanoparticles occurs, and the SERS signal is significantly increased upon the addition of $Hg^{2+}$ ions. Under optimized assay conditions, the concentration limit of detection was estimated to be 5 nM, and this satisfies a limit of detection below the EPA defined limit of 10 nM in drinkable water.
Liposomes are one of the most actively studied and promising drug delivery systems for the treatment of various diseases. In this study, an aptamer-conjugated liposome called "aptamosome" was used, in which an anti-PD-L1 aptamer targeting cancer cells was conjugated to the liposome. These aptamosomes showed remarkable cellular uptake and efficient delivery to Lewis lung carcinoma 2 (LL/2) cancer cells. In addition, suberoylanilide hydroxamic acid (SAHA), a histone deacetylase inhibitor (HDACi), was delivered through this aptamer to induce a strong anticancer immunotherapeutic effect. The results of this study showed that when LL/2 cells were treated with SAHA-entrapped aptamosome [SAHA] and liposome [SAHA] and free SAHA, aptamosome [SAHA] improved cell death compared with that of liposomes [SAHA] or free SAHA, and it has demonstrated anticancer efficacy. Moreover, aptamosome [SAHA] induce the secretion of chemokines that promote the migration of activated T cells into tumor tissues. Finally, in vivo experiments showed that aptamosome [SAHA] significantly inhibited the growth rate of LL/2 tumors. Therefore, liposomes combined with an anti-PD-L1 aptamer for efficient SAHA delivery are suggested as an excellent model for drug delivery systems suitable for targeting cancer cells.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.