適配體靶標范圍廣,靶標的大小與可溶性均不同,因此應用 SELEX 技術篩選核酸適配體可以采用不同的具體操作方法。離心沉淀法常用于針對細胞、細菌與病毒的適配體篩選,固相吸附與洗脫技術可以用于可溶性小分子的適配體篩選。適配體篩選的具體方法包括以下幾個方面。
基于不同固定介質的篩選方法。硝酸纖維素膜過濾法是一種常用于蛋白質適配體篩選的方法。Joshi 等基于硝酸纖維素膜設計了一種橫向流動色譜裝置,結合應用該裝置與 SELEX 篩選技術,作者經過7輪正篩和3輪反篩獲得了針對鼠傷寒沙門氏菌外膜蛋白(Omp)的高親和力適配體33和45序列,檢出限為10-40 cfu/mL。凝膠柱亦是適配體篩選常見的固定介質。Tang等基于瓊脂糖凝膠樹脂應用SELEX 技術篩選獲得對紅豆毒素具有高特異性與高親和力的適配體,其解離常數低至幾nmoL范圍。近些年來,以微孔板為固定介質篩選適配體應用廣泛。王立峰等基于微孔板技術篩選獲得能與癌胚抗原(CEA)特異性結合的高親和力適配體序列,研究表明該適配體在腫瘤早期診斷、監測與治療方面具有重要作用。
熒光磁珠 SELEX(FluMag-SELEX)技術。FluMag-SELEX 是結合應用磁珠與 SELEX技術篩選熒光適配體的一種方法,該方法需要靶標量少且可通過熒光直觀測定結合適配體的量。Kim 等應用FluMag-SELEX 技術篩選獲得廣譜抗炎性藥物布洛芬的5條特異性適配體。其中三條是外消旋布洛芬的特異性適配體,另外兩條能與外消旋和內消旋布洛芬特異性作用。布洛芬適配體的特異性強,與布洛芬類似物、土霉素均沒有結合作用。Xu等應用 FluMag-SELEX 技術篩選獲得多氯聯苯的特異性適配體,其解離常數為微摩爾級別,且在 0.1 到 100 ng/mL 范圍內線性良好。
毛細管電泳SELEX 技術(CE-SELEX)。不同組分間的荷質比存在一定差異,導致物質的電泳遷移率有所不同,從而實現不同組分的分離。CE-SELEX 能在2-4輪內實現高親和力適配體的篩選,常被用于篩選蛋白質、脂多糖、多肽等大分子物質。Yang等首次利用 CE-SELEX 實現了對小分子物質甲基嗎啉的適配體的篩選,經過3輪篩選后獲得了8條高親和力適配體,其解離常數為到幾百nM 到幾uM,其中兩條序列能夠催化中卟啉的金屬插入反應,催化強度分別為1.7倍和2倍。針對親和力較弱的適配體與靶標體系存在動態解離平衡這一問題,科研工作者發展了平衡混合物的非平衡毛細管電泳(NECEEM)、平衡混合物的平衡毛細管電泳(ECEEM)和 Non-SELEX 毛細管電泳技術。Ashley 等應用 Non-SELEX 技術篩選獲得過氧化氫酶的適配體,作者應用熒光分光廣度計與毛細管親和力電泳表征了其親和力與特異性,結果顯示適配體對靶標的親和力比與其他四種蛋白的親和力高至100倍,也顯示了其高特異性。該適配體可應用于生物傳感器、免疫印跡與生物標志物鑒定。Ashley 等又基于 NECEEM 和 SELEX 技術篩選獲得在自由的三維空間環境的人類瘦素蛋白的適配體,其解離常數為幾百 nM。
細胞 SELEX(Cell-SELEX)技術。該方法的主要靶標物質是細胞、細菌或病毒等,操作過程中采用離心、沉淀的方法分離去除未結合適配體,再通過熱解離或酶切作用獲得特異性適配體序列。Liang 等針對感染狂犬病毒的活細胞,應用 Cell-SELEX 經過35 輪重復篩選獲得了 5 條 DNA 適配體。病毒效價測定與實時定量反轉錄 PCR 實驗均表明篩選獲得的 5 條適配體能夠抑制狂犬病病毒的復制,為狂犬病感染的治療提供了一種可能性。Ninomiya等應用 Cell-SELEX 經過 11 輪重復篩選,獲得12條與人類肝癌細胞HepG2 特異性結合的高親和力適配體,其解離常數范圍為19-450 nM。作者分析獲得 12 條適配體共有的二級結構,這與 HepG2識別密切相關。該方法可以在靶標性質不明確、結合位點未確定的情況下進行篩選,并且無需制備靶標的復雜過程。