——2023年11月13日上午,应课题组李峰老师邀请,厦门大学化学化工学院朱志教授来到四川大学ADNLab,进行了题为“微流控生物定向进化及应用”的学术报告。
——在本次报告中,朱教授首先介绍了关于分子识别的背景。生物体由各种生物分子组成,各种生命现象及活动规律的本质源于生物分子相互作用。分子识别是理解生命过程、疾病产生与病理的关键。机体内,时时刻刻都在发生着生物分子相互作用,包括基因表达、蛋白质表达、细胞信号传导、免疫识别等,自然界中也进化出了多种分子识别对,包括抗原—抗体、配体—受体、DNA/RNA—互补序列/蛋白等。 科学家们也创造出了许多仿生分子识别,他们课题组主要关注的是其中的核酸适体/多肽与靶标的相互作用。核酸适体,又称化学抗体,是由体外分子进化筛选获得的可以与靶标分子高亲和力高特异性结合的单链DNA/RNA,其具有易修饰、易组装等特点。亲和多肽具有亲和力高、选择性强等特点,在基础研究和转化医学方面具有重要应用。
——朱教授首先向大家介绍了微流控技术以及基于微流控技术的筛选平台。微流控技术具有灵活调控、高分析通量等特性,因此,微流控技术是分子筛选的理想平台。但其在分子筛选的富集和甄定过程中,存在背景吸附严重、分离效率低和筛选—表征通量不匹配的问题。针对以上问题,朱教授课题组开发了基于确定性侧向位移(DLD)的分离碰撞协同筛选平台和基于液滴微流控的单分子筛选平台,并对以上两种平台进行了详细的报告。
——碰撞拆分能够实现高频碰撞打破弱配体—靶标结合的非共价键,去除弱结合配体。空间分离能够实现微球沿阵列偏移方向运动,游离配体随流体方向运动。协同碰撞拆分与空间分离,能够提高识别分子筛选效率。朱教授课题组对基于确DLD的分离碰撞协同作用进行了分析,其可有效去除非特异性吸附,富集效率比传统方法提高了10倍。接下来,朱教授还结合液滴微流控筛选,对基于循环肿瘤细胞的液体活检、双适体仿生弹性钙化壳策略用于CTC保护及分析与适配体-LYTACs降解胞外蛋白及膜蛋白进行了介绍。
——双适体仿生弹性钙化壳策略能够协同双适体识别、HCR放大与海藻酸钠钙化,实现细胞高效识别和捕获,保护细胞免受生物和机械攻击。朱教授课题组提出的Aptamer-LYTACs具有合成简单、修饰个数位点可控等特点,可实现组织特异性的胞外蛋白和膜蛋白的内吞降解。EphA2依赖的双蛋白降解系统能够同时降解两个癌症相关靶标PD-L1和EphA2,同时抑制两条信号通路,达到了很好的抗肿瘤效果。
——最后,朱教授对本次报告进行了总结,对与会师生的提问进行了热情解答,朱教授的精彩报告让大家受益匪浅。
报告专家简介:
—— 朱志,厦门大学特聘教授、厦门大学化学化工学院化学生物学系副主任。2006年北京大学化学与分子工程学院学士、2011年佛罗里达大学化学系博士。2014年获国家基金委优秀青年基金,2016年获得中国化学会优秀青年奖,2018年入选教育部“长江学者奖励计划”青年学者,2023年获国家基金委杰出青年基金。主要研究领域为生物分析化学。近年来,在信号放大、分子探针设计、微纳仪器构建、疾病早期诊断以及便携即时检测等方面取得了系列创新性成果。在国际高水平刊物上发表论文190余篇,包括Science, PNAS, Nat. Commun., Nat. Protocol., Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Lab Chip, Anal. Chem. 等。获得授权发明专利42项,多项技术被转化应用。
记者:曾圣权