超分子组装，Nature Nanotechnology

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>x+2 nm ）会迅速将亲合力限制在微摩尔水平，证实支架几何构型对实现有效多价结合的关键作用。支架构型直接影响连接子长度选择（图 1d ）：当支架与靶标几何匹配时，库会收敛于最小连接子长度，通过精确对齐结合表位促进多价结合；而单价筛选库因不受空间约束，连接子长度呈现随机分布。略微偏离最优几何的支架仍可通过选择较长连接子支持多价结合，但超出配体库空间容忍度的支架则无法维持多价相互作用，此时筛选会退化为单价模式且失去对连接子长度的选择压力。这些发现揭示了支架几何构型在决定空间约束中的核心作用，为优化多价系统配体筛选提供了可预测的设计原则。

图 2| FNAP 分子库设计与 MEDUSA 组装体合成

要点：

1. 本文构建了包含 16 种侧链功能化三核苷酸（编码 8 种不同侧链）和 48 种非功能化三核苷酸的库。根据先前研究，本文将侧链多样性限制为疏水性残基，包括模拟蛋白质氨基酸的侧链结构及天然蛋白质中不存在的非天然侧链（图 2a ）。该模板库采用特殊架构设计，将低序列多样性 / 侧链功能化区域与高多样性 / 非功能化三核苷酸区域交错排布 —— 前者扩展化学多样性，后者增强聚合物构象多样性（图 2b ）。为减少 MEDUSA 内部结合单元间的干扰，库长度被控制在典型 SELEX 库（ 40 nt ）和已报道刺突蛋白结合适体平均长度之下（附图 7a ）。通过制备 8 聚体和 12 聚体的生物素化模板库，评估翻译效率发现：当三核苷酸库与模板比例达 2 当量时即出现平台期， 5 当量时达到最大翻译产率 —— 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳（ PAGE ）证实 8 聚体库产率约 70% （图 2c ）， 12 聚体库约 30% 。两种合成 FNAP 库均能与 cssDNA 支架高效退火，形成三价组合 MEDUSA 库（图 2d ）。基于 8 聚体库更高的翻译效率及更短的结合单元可减少交叉杂交的优势，本文最终选择其进行亲和筛选。

图 3| 通过多价 SELEX 筛选刺突蛋白结合型 FNAP

要点：

1. 与 SELEX 技术类似，初始 FNAP 库中高亲和力序列的出现频率极低，某些结合体甚至仅存在单拷贝。此外，结合亲和力的分布特征尚不明确。针对初始库的超高复杂度（不利于早期筛选轮次中 MEDUSA 的随机组装）这一问题，本文测试了两种筛选策略：（ 1 ）全程多价筛选；（ 2 ）初期单价预富集结合后期多价终筛。针对 SARS-CoV-2 刺突蛋白的两组平行筛选实验显示，经 PAGE 纯化的初始 FNAP 库被均分后，其中一半（称为 " 单价组 "

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