ルテニウムポリピリジル複合体改変のアプタマーの選択ストレプトコッカス肺炎に対する光学療法

科学分野:

• 生物化学
• 分子生物学
• 抗生物質の研究

背景:

• 光ダイナミック療法 (PDT) は,光,酸素,光感受剤を使用して,細胞死のために反応性酸素種 (ROS) を生成します.
• 抗菌剤耐性 (AMR) は世界的な健康上の脅威であり,新たな治療戦略が必要である.
• 現在のPDTアプローチは,細菌を標的とする際の特異性やバイオフィルム浸透性に問題があります.

研究 の 目的:

• グラム陽性細菌,特に*Streptococcus pneumoniae*に対する強化されたPDTのためのルテニウムポリピリジル複合体で機能したアプタマーを設計する.
• 光敏感剤の特異性,PDTの効率,およびバイオフィルムの浸透性を改善するこれらの修飾されたアプタマーの可能性を調査する.
• バクテリアの細胞全体に対してアプタマーを生成するために,SELEX (Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment) で改造された核酸の使用を調査する.

主な方法:

• ルテニウムポリピリジル複合体で機能化された核酸の合成とそのポリメラーゼ基板能力の評価.
• *Streptococcus pneumoniae*に結合するアプタマーを特定するためにSELEXを実施する.
• 改変されていないアプタマーとルテニウム改変されたアプタマーの両方の結合親和度 (K_d) と二次構造 (UV溶解,T_m) を特徴づける.

主要な成果:

• ルーテニウム複合体は 負の電荷を持つ脊髄に結合しても 強い二重鎖DNAのインターケレーションを示した.
• 2つの未修正アプタマーは, *Streptococcus pneumoniae* に対して高い結合親和性を示した (K_d = 118 nM と 541 nM).
• 二次構造形成の課題 (T_m = 84 °C) に関わらず,ルテニウム改変したアプタマーが125 nMのK_dと特定されました.

結論:

• ルテニウムポリピリジル複合体などの大きな改変を伴う核酸は,SELEXで細菌標的に対する強力なアプタマーを生成するために効果的に使用できます.
• これらの発見は,強化光力学療法によるAMR対策のためのアプタマーベースの戦略の開発を支持する.
• エンジニアリングされたアプタマーは,特にバイオフィルムを含む細菌感染症の標的治療剤として潜在性を示しています.