黄林团队首次阐释茶碱DNA适体的结构机制并提出基于晶体结构开发新适体策略在Angew. Chem.杂志发表

论文题目：From Theophylline to Adenine or preQ1: Repurposing a DNA Aptamer Revealed by Crystal Structure Analysis.   

通讯作者：黄健；黄林 等

第一作者：林晓伟；黄园尹 等

论文发表刊物：Angewandte Chemie International Edition

【研究背景】

茶碱可扩张支气管平滑肌、降低气道反应性并具有抗炎作用，用于治疗多种呼吸系统疾病，但治疗浓度窗口窄，需严格监测。茶碱适体可作为生物传感器用于茶碱浓度检测。RNA适体的结合机制已阐明，但DNA适体的配体识别机制仍不明。核酸适体多通过SELEX筛选获得，但实验周期长、操作复杂且特异性难以保证，成本效益限制了其大规模应用。近年来，有研究利用天然核糖体开关或核酶作为支架筛选新适体，但仍未完全克服传统SELEX实验的局限。

【主要发现】

黄林团队首次解析茶碱DNA适体与茶碱、3-甲基黄嘌呤和次黄嘌呤相互作用的晶体结构，阐释了其配体识别结合机制，并以其为骨架，通过碱基的靶向突变，结合计算模拟和生化验证开发了新的preQ1适体和腺嘌呤适体，同时解析了腺嘌呤适体的晶体结构，揭示了与茶碱适体类似的配体识别机制。

【研究意义】

该研究通过结构生物学、计算模拟和生化实验相结合，设计了一种快速有效的开发新适体的方法，该方法是SELEX的有益补充。该方法适用于其他适体或核糖开关，如改造茶碱RNA适体、腺嘌呤和鸟嘌呤核糖开关靶向新化合物。该工作展示了结构引导的快速开发用于诊断或治疗的新适体方面的潜力。

论文链接:

https://doi.org/10.1002/anie.202504107

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