Formation of covalent crosslinks between an aptamer and its target via specific oxidation of an 8-oxoguanine
Formation de pontages covalents entre un aptamère et sa cible via l'oxydation spécifique d'une 8-oxoguanine
Résumé
Covalent crosslink between proteins and DNA strands containing a guanine oxidation product, the 8-oxoguanine (OG), via the specific oxidation of this base has been demonstrated in various works. This project aims to investigate whether this concept can be applied to an OG-containing aptamer to generate an adduct with its target. Aptamers are short, single-stranded RNA or DNA oligonucleotides selected to recognize a target with high affinity and specificity via low-energy interactions. These recognition elements offer a number of advantages, such as the ability to undergo multiple denaturations, or the facility to introduce modifications in their sequence during chemical synthesis. The model system chosen is an aptamer recognizing L-argininamide. Three guanine bases of this aptamer, located in the recognition site, were replaced one at a time by an 8-oxoguanine. Fluorescence anisotropy measurements demonstrated that such replacement results to a decrease or increase in affinity for the target, depending on the position of the oxidized base. Analysis by capillary electrophoresis and HPLC-MS demonstrated the effective formation of adducts between the three OG-containing aptamers and the target following oxidation of this base by an iridium salt. Characterization of the products shows that their structures are spiro and guanidino, which is consistent with the literature. Finally, various strategies were implemented in an attempt to reduce the non-specific interactions existing between the polyanionic aptamer and the cationic target.
Des pontages covalents entre des protéines et des brins d’ADN contenant un produit d’oxydation de la guanine, la 8-oxoguanine (OG), via l’oxydation spécifique de cette base ont été mis en évidence dans différents travaux. Ce projet vise à étudier si ce concept peut être appliqué à un aptamère contenant une OG afin de générer un adduit avec sa cible. Les aptamères sont de courts oligonucléotides simple-brin en série ARN ou ADN sélectionnés pour reconnaître avec une grande affinité et de manière spécifique une cible par le biais d'interactions à faible énergie. Ces éléments de reconnaissance présentent de nombreux avantages tels que la capacité de subir plusieurs dénaturations ou encore la facilité d’introduire des modifications dans leur séquence lors de leur synthèse chimique. Le système modèle choisi est un aptamère reconnaissant la L-argininamide. Trois bases guanine de cet aptamère, situées dans le site de reconnaissance, ont été remplacées une à la fois par une 8- oxoguanine. Des mesures d’anisotropie de fluorescence ont permis de démontrer qu'un tel remplacement peut entraîner une baisse ou une augmentation d’affinité pour la cible en fonction de la position de la base oxydée. Des analyses par électrophorèse capillaire et HPLC MS ont montré la formation efficace d’adduits entre les trois aptamères contenant une OG et la cible à la suite de l’oxydation de cette base par un sel d’iridium. La caractérisation des produits atteste que leurs structures sont des spiro et guanidino en accord avec la littérature. Enfin, différentes stratégies ont été mises en œuvre afin de tenter de réduire les interactions non-spécifiques existant entre l’aptamère poly anionique et la cible cationique.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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