2024年12月，重点实验室卓颖教授课题组在《Analytical Chemistry》（IF6.7）上在线发表了题为“Specific Response Assembly of 3D Space-Confined DNANanoaggregates for Rapid and Sensitive Detection of DNAMethyltransferase”的研究论文。

研究内容

本研究设计了一种由两种不同的球形核酸（SNA1和SNA2）特异性响应组装的三维空间限域DNA纳米聚集体，用于快速灵敏检测DNA腺嘌呤甲基转移酶（图1）。具体而言，SNA以有序的三维DNA纳米支架为核心，在其上锚定了信号发夹探针与靶标发夹探针，而靶标发夹探针上包含行走链、Dam识别区域与连接序列，这种序列设计形成了两种不同的SNA。Dam的存在可以导致行走链的释放与链接序列的暴露，从而促进三维DNA纳米聚集体的形成。这种三维DNA纳米聚集体可以作为一种微型反应器，为行走链通过催化发夹组装恢复荧光信号创造了一个限域微纳空间。与传统的DNA步行器相比，三维DNA纳米聚集体不仅具有高度有序的行走轨道，而且增强了行走链的空间连续行走能力，从而极大提高了检测Dam活性的反应动力学。该策略能够在105分钟内快速灵敏地检测Dam活性，检测限低至2.9 × 10-4U mL-1。

研究意义

我们开发了一种特定响应组装、空间限制的三维DNA纳米聚集体系统，由高度有序的DNA组装而成，能够快速准确地检测Dam活性。与之前报道的三维DNA步行器相比，该三维DNA纳米聚集体具有以下优点。1）我们使用自组装的三维DNA骨架作为SNAs的核心，这些骨架能够有序地锚定DNA探针，使得SNAs拥有高密度的DNA探针。2）在Dam存在的情况下，两种类型的SNAs可以组装形成三维DNA纳米聚集体，这些聚集体充当微反应器，保证了行走链在其内部的持续移动。三维DNA纳米聚集体系统被证明能够在105分钟内完成对Dam活性的检测，反应动力学常数为300.12 M-1s-1。此外，三维DNA纳米聚集体系统还具有筛选Dam抑制剂的能力，并能在实际样本中检测Dam活性，这可能为分析DNA甲基化转移酶活性提供新的支持，并为DNA甲基化的研究提供帮助。