艱難梭菌會引起一種稱為艱難梭菌感染 (CDI) 的傳染病。傳統(tǒng)的艱難梭菌檢測方法操作繁瑣，耗時長，特異性差，因此，開發(fā)更有效的艱難梭菌檢測方法是臨床診斷CDI所迫切需要的。加拿大麥克馬斯特大學李應福教授課題組利用體外富集DNA酶系統(tǒng)進化技術篩選獲得能夠特異性識別艱難梭菌強致病株（BAA-1870），并在其底物序列中RNA的位點進行切割。
該DNA酶能夠在數(shù)十種革蘭氏陰性和陽性菌株中特異性識別艱難梭菌，同時能夠識別九種從臨床病例中分離的致病艱難梭菌株。作者通過實驗發(fā)現(xiàn)，該DNA酶的識別物是一種由艱難梭菌特異性合成的蛋白。該蛋白分子大于30kDa， 且不耐高溫。作為熒光探針，該DNA酶能夠在一小時內(nèi)達到104 CFU/mL檢測限；當使用dPAGE膠時，該DNA酶的檢測限能低至100 CFU/mL。 作者通過測試一系列截斷序列的活性，發(fā)現(xiàn)了該DNA酶的催化核心序列。與此同時，作者還使用一個基于原DNA酶序列的部分變異文庫進行了重新篩選。重新篩選雖然并未發(fā)現(xiàn)催化活性更好的新序列，但是卻展現(xiàn)出了序列中高度保守部分。經(jīng)過比對，高度保守序列與截斷序列展現(xiàn)的催化核心序列有高度重合，說明這些核酸的存在對于該DNA酶的催化是非常重要的，且這些核酸序列是高度保守的。根據(jù)這些高度保守的核酸序列，計算機模擬得出了該DNA酶的核心二級結構——假結結構。再通過分析重篩序列變異數(shù)據(jù)分析和實驗檢測，作者發(fā)現(xiàn)了一條總長88nt，相對活性121（相對于原DNA酶活性）的DNA酶序列，RFD-CD2-M10。該序列仍保有原DNA酶對艱難梭菌的特異性，同時也識別多種臨床致病艱難梭菌菌株。此序列有望進一步被應用于診斷艱難梭菌感染的便攜傳感器。
論文信息 In Vitro Selection and Characterization of a DNAzyme Probe for Diverse Pathogenic Strains of Clostridium difficile Shuwen Qian, Dr. Dingran Chang, Jimmy Gu, Prof.?Dr. Bruno J. Salena, Prof.?Dr. Yingfu Li 文章第一作者是麥克馬斯特大學李應福教授博士生錢姝文 Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202300240
