Biomolecular click chemistry for sitespecific conjugation and immobilization of oligonucleotides and monoclonal nanobodies
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Chemical Engineering |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Language
en
Pages
55
Series
Abstract
Nanobody-oligonucleotide conjugates offer significant potential for imaging, therapeutics and diagnostic applications given their specificity, selectivity and small size. One especially promising application is in immunosensors, which combine high specificity and ease of use. Currently, the usage of immunosensors in commercial applications has been limited, since their performance is critically dependent on the orientation, stability, and density of immobilized sensor molecules. The use of nanobody-oligonucleotide conjugates presents a potential solution to these limitations. In this work, a recombinant protein–DNA oligonucleotide conjugation strategy was developed using SpyCatcher/Tag click chemistry for covalent ligation, coupled with DNA hybridization to enable site-specific immobilization of the conjugate to sensor surface. High yield and efficient purification of the fusion protein was achieved, and effective conjugate formation was observed with SpyCatcher/Tag. Specific surface immobilization of the conjugates was confirmed in fluorescencebased assays. These results establish that modular nanobody–oligonucleotide conjugates can be synthesized using biomolecular click chemistry. Furthermore, the retention of nanobody binding functionality upon immobilization supports the potential of this system for scalable and customizable use in multiplexed diagnostic platforms.Nanovasta-aine-oligonukleotidikonjugaateilla on huomattavaa potentiaalia kuvantamisessa, terapeuttisissa sovelluksissa ja diagnostiikassa niiden spesifisyyden, selektiivisyyden ja pienen kokonsa ansiosta. Yksi erityisen lupaava käyttökohde on immunosensorit, joissa yhdistyvät tarkka kohdentavuus ja helppokäyttöisyys. Tällä hetkellä immunosensorien käyttö kaupallisissa sovellutuksissa on ollut rajallista, sillä niiden suorituskyky on vahvasti riippuvaista immobilisoitujen sensorimolekyylien orientaatiosta, stabiilisuudesta ja tiheydestä. Nanovasta-aine-oligonukleotidikonjugaattien hyödyntäminen tarjoaa mahdollisen ratkaisun näihin rajoitteisiin. Tässä työssä kehitettiin rekombinanttiproteiini-DNA-oligonukleotidikonjugointimenetelmä, jossa hyödynnettiin SpyCatcher/Tag-klik-kemiaa kovalenttiseen ligaatioon ja DNA-hybridisaatiota konjugaatin paikkaspesifiseen immobilisointiin sensorialustalle. Fuusioproteiinien korkea saanti ja puhdas tuote saavutettiin, ja ligaatio SpyCatcher/Tagin avulla onnistui tehokkaasti. Fluoresenssipohjaisissa määrityksissä varmennettiin konjugaatin spesifinen immobilisoituminen pinnalle. Tulokset osoittavat, että modulaarisia nanovasta-aine-oligonukleotidikonjugaatteja voidaan syntetisoida hyödyntämällä biomolekulaarista klik-kemiaa. Lisäksi havaittiin, että nanovasta-aineiden sitoutumiskyky säilyy immobilisoinnin jälkeen, mikä tukee menetelmän käyttöpotentiaalia skaalautuvaan ja räätälöitävään käyttöön multipleksatuissa diagnostiikka-alustoissa.Description
Supervisor
Aranko, SesiljaThesis advisor
Fan, RuxiaEklin, Suvi