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기능성 핵산 체외 스크리닝의 신기법 개발
  • 등록일2020.10.16
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허페이(合肥)공업대학교 식품·생물공학대학 Zheng Lei(鄭磊) 연구팀은 협력기관과 공동으로 기능성 핵산 실험실 내 진화 연구에서 새로운 성과를 거두었다. 해당 성과는 "Nucleic Acid Researc"에 게재되었다.
핵산 압타머(Aptamer)와 같은 기능성 핵산은 체외 스크리닝 기술(SELEX)을 통해 얻은 특수 구조와 기능을 보유한 핵산 분자이다. 핵산 압타머는 일종의 "화학적 항체"로서 친화성이 높고, 특이성이 강하며, 합성이 용이하고, 생체 적합성이 우수한 등 장점을 보유하여 생물 의학 및 식품 안전 등 분야에서 광범위한 관심을 받고 있다. 기존의 핵산 압타머 스크리닝은 사슬 모양의 무작위 올리고 핵산염을 라이브러리로 사용한다. 스크리닝된 핵산 압타머는 복잡한 생물 시스템에서 특이성 결합 능력이 크게 감쇠되고 생물학적 안정성이 떨어지어 핵산 압타머의 실제 응용을 심각하게 방해한다. 트롬빈(Thrombin)을 예로, 트롬빈은 혈액 응고 과정에서 핵심 역학을 하는 프로테아제이며 혈전성 질환에서 중요한 역할을 한다. 최근 몇 년간, 혈전성 질병의 발병률, 장애율 및 사망률이 해마다 증가하고 있으며 사람들의 생명과 건강을 위협하는 "최대 살인자"가 되었다. 따라서, 안전하고 효율적이며 저렴한 항응고제의 개발은 혈전성 질환의 예방 및 치료에 필수적이다.
연구팀은 고리모양의 무작위 올리고 핵산염 라이브러리를 이용하여 복잡한 생물 시스템에서 직접 체외 스크리닝을 진행하는 방법을 개발했다. 고리모양 DNA 분자의 독특한 구조 특성을 이용하여 회전환증폭(RCA, Rolling Circle Amplification)을 통해 후보 고리모양 핵산 압타머의 항온 고효율 농축을 달성하고 최초로 non-PCR 고리모양 핵산 압타머 스크리닝 방법을 개발했다. 해당 실험실 내 진화 방식으로 획득한 트롬빈 모리모양 핵산 압타머는 높은 친화성과 생물학적 안정성을 보유한다. 아울러, 혈중에서도 아주 우수한 항응고 성능을 나타내며 프로트롬빈 시간이 현저하게 향상되었다.
해당 연구 성과는 핵산 앱타머의 체외 스크리닝 방법을 확장하고 모리모양 핵산 앱타머의 생물의학 분야에서의 뛰어난 응용 전망을 입증했다.

정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2020-10/14/content_455033.htm?div=-1