适体

适用体是结合特定目标分子或目标分子家族的人工 DNA、RNA、XNA 或肽的短序列。 它们表现出一系列亲和力（KD 在 pM 到 μM 范围内），很少或没有脱靶结合，有时被归类为化学抗体。 适体和抗体可用于许多相同的应用，但适体的核酸结构（主要是寡核苷酸）与抗体的氨基酸结构（蛋白质）有很大不同。 在某些情况下，这种差异可以使适配体成为比抗体更好的选择（参见抗体替代）。

适用于生物实验室研究和医学测试。 如果将多个适体组合成一个单一的检测方法，它们就可以测量样品中大量不同的蛋白质。 它们可用于识别疾病的分子标记，或可用作药物、药物递送系统和药物控释系统。 它们也可用于其他分子工程任务。

大多数适体源自 SELEX，这是一个试管实验家族，用于在大量不同的 DNA 序列中寻找有用的适体。 这个过程很像自然选择、定向进化或人工选择。 在 SELEX 中，研究人员从一个起始 DNA 文库中反复选择最佳适配体，该起始 DNA 文库由大约四千万亿个不同的随机生成的 DNA 或 RNA 片段组成。 在 SELEX 之后，研究人员可能会突变或改变适体的化学性质并进行另一次选择，或者可能会使用合理的设计过程来进行工程改进。 也存在用于发现适体的非 SELEX 方法。

研究人员优化适体以获得各种有益的特性。 最重要的特征是与所选目标的特异性和敏感结合。 当适配子暴露于体液时，如在血清测试或适配子治疗中，它们抵抗 DNA 和 RNA 破坏蛋白的消化通常很重要。 治疗性适体通常必须经过修饰才能从体内缓慢清除。 当结合目标时会显着改变形状的合适体可用作分子开关来打开和关闭传感器。 一些适体被设计成适合生物传感器或生物样品的测试。 在某些情况下，适配体实现预定水平或结合速度可能很有用。 由于用于生产已知适体的合成产量对于更长的序列会迅速缩小，因此研究人员通常将适体截短为最小结合序列以降低生产成本。

典型的适配体是合成生成的配体，它利用 DNA、RNA、XNA 或肽的组合多样性来实现与特定靶分子或靶分子家族的强特异性结合。 适应体有时被归类为化学抗体或抗体模拟物。 然而，大多数适体很小，分子量为 6-30 kDa，与抗体的 150 kDa 大小形成对比，并且包含一个结合位点而不是典型抗体的两个匹配抗原结合区域。

自 1967 年首次应用以来，定向进化方法已被用于开发具有新特性和功能的生物分子。 早期的例子包括噬菌体 Qbeta 复制系统的修饰和具有修饰的切割活性的核酶的产生。

1990 年，两个团队独立开发并发表了 SELEX（通过指数富集的配体系统进化）方法并生成了 RNA 适配体：Larry Gold 的实验室，使用术语 SELEX 来表示他们针对 T4 DNA 聚合酶选择 RNA 配体的过程，以及 Larry Gold 的实验室 Jack Szostak，针对各种有机染料选择 RNA 配体。

两年后，Szostak 实验室和 Gilead Sciences 各自独立行动，使用体外选择方案分别为有机染料和人类凝血酶生成 DNA 适体。 2001 年，SELEX 由 Ellington 实验室的 J. Colin Cox 自动化，将长达数周的选择实验的持续时间缩短至仅三天。

2002 年，由 Ronald Breaker 和 Evgeny Nudler 领导的两个小组发表了核糖开关的xxx个明确证据，核糖开关是一种基于核酸的遗传调控元件，之前曾怀疑其存在。 核糖开关具有与适体相似的分子识别特性。 这一发现进一步支持了 RNA 世界假说，即地球生命起源的假定时间阶段。

大多数适体基于 20-100 个碱基和 3-20 kDa 的特定寡聚体序列。