基于aTF的小分子檢測平臺

　　小分子的靈敏檢測是臨床診斷、環境監測和食品安全等領域的重要需求，因此開發高效的化學小分子檢測方法具有重要意義。其中，特異的識別元件是實現檢測的核心和基礎，傳統的檢測方法是通過抗體、酶等作為識別元件和待檢測物進行識別，然后再通過對識別信號的放大來實現檢測。整個開發過程往往面臨著周期長、難度大、信號輸出效果不理想等問題。

　　針對上述問題，中國科學院微生物研究所楊克遷課題組基于多年來對原核生物別構轉錄因子（allosteric transcription factor，aTF）調控機制的認識，首次將原核生物aTF在體外作為識別元件結合Alpha（amplified luminescent proximity homogeneous assays）信號放大系統，構建感應化學小分子的檢測平臺（如圖）。

　　原核生物aTF含有DNA結合結構域和小分子識別結構域，小分子的結合能夠使aTF從特定的DNA序列上解離。因此該平臺的核心設計為：將生物素標記的aTF識別序列DNA和aTF分別固定在Donor微珠和Acceptor微珠上。當沒有待檢測小分子存在時，Donor微珠和Acceptor微珠通過aTF-DNA相互作用而臨近，Donor微珠通過吸收激發光產生的大量單線態氧（1O2）能夠擴散到Acceptor微珠，使Acceptor微珠發光；當有待檢測小分子存在時，小分子結合aTF使其從DNA上解離，進而使Donor微珠和Acceptor微珠分開，單線態氧（1O2）不能夠從Donor微珠擴散到Acceptor微珠，使Acceptor微珠不能發光。這樣，小分子濃度通過Alpha信號放大實現了高靈敏度檢測。楊克遷課題組利用這個構思建立了具有一定普適性的檢測平臺，并且針對臨床標志物尿酸和抗生素殘留土霉素的檢測，分別開發了目前最為靈敏的檢測方法。

　　由于原核生物中存在感應各種小分子的aTF，因此結合這一檢測平臺和大量的aTF資源，可以針對不同的目標小分子進行高靈敏度的、全新的檢測方法以及試劑盒開發。目前這一成果已經申請相關專利和發表相關文章（Chem. Commun.封面文章）。在發表文章中，微生物所李珊珊為第一作者，研究員楊克遷和副研究員王為善（青促會成員）為并列通訊作者。