Сборник содержит материалы научной мультиконференции «Биотех- нология медицине будущего»

2’-F-РНК-аптамеры к белковым биомаркерам: селекция
и биоаналитическое применение
Воробьева М.А.
1
, Чаукина В.В.
1
, Давыдова А.С.
1
, Красицкая В.В.
2
, Башмакова Е.Е.
2
, 
Воробьев П.Е.
1,3
, Кабилов М.Р.
1
, Невинский Г.А.
1
, Аброськина М.В.
4
, Ильминская А.А.
4
, 
Франк Л.А.
2
, Веньяминова А.Г.
1
1
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН,
Новосибирск, Россия 
2
Институт биофизики СО РАН ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», 
Красноярск, Россия 
3
Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия 
4
Красноярский государственный медицинский университет
им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, Красноярск, Россия
Аптамеры – относительно короткие фрагменты ДНК или РНК, способные связывать 
молекулы-мишени с высокой аффиностью и специфичностью. Уникальными досто-
инствами аптамеров являются широкий спектр потенциальных мишеней, возмож-
ность химического синтеза и введения разнообразных химических модификаций. 
Эти свойства обусловили их востребованность в качестве биоузнающих элементов 
при создании специфичных и высокочувствительных биосенсоров. Нами получен ряд 
новых 2’-F-РНК-аптамеров к белкам крови человека - биомаркерам различных заболе-
ваний, и созданы биолюминесцентные биосенсоры на их основе. В качестве биолю-
минесцентного репортера был использован Са2+-зависимый фотопротеин обелин, 
который обеспечивает быструю и чувствительную детекцию аналитов.
Аптамеры к аутоантителам, характерным при рассеянном склерозе (РС), были 
использованы для создания микропланшетной сэндвич-системы биолюминесцентной 
детекции в образцах из сыворотки крови пациентов с РС и здоровых доноров. Разрабо-
танный метод представляет значительный интерес для исследования диагностического 
потенциала аутоантител при РС и их роли в патогенезе заболевания.
Получены и охарактеризованы 2’-F-РНК-аптамеры к гемоглобину человека и его
гликированной форме HbA1c – одному из наиболее распространенных биомарке- 
ров сахарного диабета. В модельной системе показана возможность использования 
полученных аптамеров для биолюминесцентной детекции гемоглобина и гликогемо-
глобина в одном образце. 
Предложена новая стратегия для нековалентного введения биолюминесцентного 
репортера в аналитическую систему, основанная на использовании аптамера со 
сродством к обелину. Данный способ введения обелина не требует ковалентного конъ- 
югирования белка или создания химерных белковых конструкций. Получен 
2’-F-РНК-аптамер к обелину, оптимизирована его структура. Сконструированы 
бифункциональные аптамеры с двойной специфичностью гемоглобин/обелин, на их 
примере показана возможность использования предложенного подхода для биолю-
минесцентной детекции гемоглобина. Данный подход в перспективе может быть 
использован при создании биолюминесцентных аптасенсоров, специфичных к другим 
белковым биомаркерам.
Исследование было поддержано грантом РНФ № 16-14-10296 и проектом базового бюд-
жетного финансирования ПФНИ ГАН № АААА-А17-117020210021-7 (ИХБФМ СО РАН).

---

Всероссийская мультиконференция с международным участием «Биотехнология – медицине будущего»
29 июня - 2 июля 2019 г., г. Новосибирск, Россия
66