2024-03-21 16:36:31
Sélection d’aptamère L-ARN pour une structure G4 parallèle à l’aide de G4-SELEX-Seq. (A) Structures chimiques du D-ARN et du L-ARN. (B) Représentation schématique de la structure dG4 parallèle c-kit1. (C) Organigramme de G4-SELEX-Seq. Les aptamères D-ARN se liant à la forme énantiomère de la cible c-kit1 dG4 (Lc-kit1 dG4) ont été identifiés pour la première fois par sélection in vitro. Lorsque la séquence finale de l’aptamère D-ARN a été confirmée, l’aptamère L-ARN a ensuite été synthétisé chimiquement pour reconnaître la cible Dc-kit1 dG4. Crédit : Ji D. et al.,
Les G-quadruplexes (G4), qui sont des structures spéciales de l’ADN et de l’ARN qui jouent un rôle crucial dans les cellules, ont été associés aux cancers et aux maladies neurologiques. Une équipe de recherche de la City University de Hong Kong (CityU) a récemment construit une nouvelle plate-forme pour sélectionner des aptamères L-ARN capables de cibler les structures G4 fonctionnelles.
Ils ont trouvé un aptamère L-ARN appelé L-Apt12-6 qui se lie spécifiquement à une topologie spécifique de la structure G4 : le G4 parallèle. Les résultats pourraient être bénéfiques pour le développement de nouveaux médicaments et traitements contre les maladies liées au G4, comme les cancers.
Le document, intitulé “Ciblage sélectif de la structure G-quadruplex parallèle à l’aide d’un aptamère L-ARN“, est publié en ligne dans Nucleic Acids Research.
Des outils traditionnels, tels que des ligands à petites molécules, des anticorps et des peptides, ont été utilisés pour cibler le G4. Cependant, seule une poignée d’entre eux peuvent interagir avec des conformations G4 particulières. En outre, l’application de ces outils à la régulation des gènes, en particulier au niveau des gènes endogènes, n’a pas été étudiée de manière approfondie, de sorte qu’il existe un déficit important en matière de recherche et de connaissances.
Pour surmonter ce problème, il est important de créer des plates-formes universelles et de nouveaux outils pouvant cibler spécifiquement une conformation d’intérêt G4 particulière.
“En tant que forme énantiomère non naturelle d’ARN-D, l’aptamère d’ARN-L est un nouvel outil prometteur pour le ciblage des acides nucléiques, mais son développement en est encore à ses débuts et seul un nombre limité de cibles d’acide nucléique fonctionnelles ont été étudiées jusqu’à présent. “, a déclaré le professeur Kwok Chun-kit, professeur agrégé au département de chimie de CityU.
L-Apt12-6 peut se lier spécifiquement aux G4 parallèles et réguler l’activité des gènes parallèles associés aux G4. (AD) Liaison de (A) dG4 parallèles, (B) rG4 parallèles, (C) dG4 anti-parallèles et (D) dG4 hybrides à des concentrations croissantes de L-Apt12-6 (0, 100, 500, 1000, 2000 nM ). Les résultats suggèrent que L-Apt12-6 peut se lier spécifiquement aux G4 parallèles, mais pas aux G4 antiparallèles ou hybrides. (E) La séquence et la structure secondaire d’ARN prédite de L-Apt12-6. (F) Le Western blot montre que l’expression endogène de c-KIT dans les cellules cancéreuses gastriques humaines HGC-27 diminue avec le traitement par L-Apt12-6. (G) Illustration schématique de la liaison de L-Apt12-6 au promoteur G4 de c-KIT bloque la transcription et la traduction du gène c-KIT. Crédit : Ji D. et al.,
« Dans cette étude, nous avons introduit pour la première fois une méthode innovante de sélection d’aptamère L-ARN à haut débit, à savoir « G4-SELEX-Seq », qui nous a permis d’identifier un nouvel aptamère L-ARN, L-Apt12-6. “Il se lie fortement et spécifiquement au G4 parallèle par rapport à d’autres topologies G4 et structures d’acide nucléique”, a déclaré le professeur Kwok.
“Il s’agit du premier aptamère L-ARN capable de cibler l’ADN G4 en général, spécifiquement dans la conformation parallèle G4. Surtout, nous avons également démontré que L-Apt12-6 peut contrôler l’expression génique d’un proto-oncogène c-kit1 dans les cellules cancéreuses. “.
“Nous avons passé plus d’un an à dépanner et à affiner la plateforme de sélection d’aptamère pour obtenir L-Apt12-6. L’enrichissement non spécifique au cours de SELEX a entravé la sélection des séquences de liaison”, a ajouté le Dr Ji Danyang, premier auteur de ce travail. et actuellement chercheur postdoctoral au laboratoire du professeur Kwok.
Pour surmonter ce problème, l’équipe a couplé le séquençage de nouvelle génération (NGS) à haut débit comme lecture pour analyser de manière exhaustive la bibliothèque enrichie. Après plusieurs tentatives, ils ont pu identifier un candidat contraignant pour leurs applications en aval.
“La nouvelle stratégie SELEX (G4-SELEX-Seq) peut être adaptée à d’autres structures d’acide nucléique avec un raffinement approprié”, a déclaré le professeur Kwok.
L’aptamère L-ARN récemment découvert, L-Apt12-6, présente une valeur significative en tant que liant sélectif des conformations G-quadruplex. Il peut réguler l’activité des gènes médiés par G4 in vitro et dans les cellules. L-Apt12-6 peut être davantage personnalisé en attachant divers modules fonctionnels tels que des protéines, des peptides, des acides nucléiques ou des ligands, permettant son application dans un large éventail de contextes, notamment dans les domaines biomédicaux et biotechnologiques, affirment les chercheurs.
Plus d’information:
Danyang Ji et al, Ciblage sélectif de la structure G-quadruplex parallèle à l’aide d’un aptamère L-ARN, Nucleic Acids Research (2023). DOI : 10.1093/nar/gkad900
Fourni par la City University de Hong Kong
Citation: Le développement de nouveaux aptamères ouvre des opportunités pour le traitement des cancers et des maladies neurologiques (21 mars 2024) récupéré le 21 mars 2024 sur
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