细胞表面受体,也被称为跨膜受体,是附着在细胞膜上的蛋白质。细胞表面受体能够与外部配体分子（如激素、神经递质、细胞因子、生长因子等）结合并将细胞外信号转化为细胞内信号,引起细胞代谢和活性的变化。目前的研究已经证实很多细胞膜受体是通过配体诱导的二聚或寡聚作用而被激活,这种二聚作用控制着细胞的生长、分化和运动,它们的失调与许多人类疾病,包括各种癌症有关。因此在人工调节细胞膜受体二聚作用方面的探索对于疾病治疗手段的发展具有重要意义。在目前报道过的策略中,利用核酸适配体构建的二价探针在受体的调控和激活方面已经取得了相当大的进展。二价适配体探针是由两个相同或不同适配体基序的单元经连接分子组装而形成的结构体,由于核酸分子的可编程性,可以很容易地利用不同性质的核酸连接分子对二价探针进行修饰和组装。尽管二价适配体探针在诱导受体蛋白聚集和提高靶标结合亲和力方面取得了不同程度的成功,但人们对探针结构中连接两个适体的连接链—其长度、化学性质和柔韧性,是如何影响二价探针与蛋白质相互作用知之甚少。在此,我们通过组装不同结构的二价适配体探针,研究改变适配体基序、连接结构的长度及刚性对二价探针亲和力的影响,并探索二价探针对细胞表面受体作用的距离极限。该课题的研究对设计二价探针、开发二价适配体药物、探究细胞表面受体相互作用及受体密度具有一定的指导意义,具体工作内容如下:第二章:考察不同突变位点对核酸适配体亲和力的影响。核酸适体是一种通过形成特殊的三级结构与靶标特异性结合的特殊核酸,已被广泛用于生物分析、生物成像、药物递送、疾病诊断和治疗等领域,是一种极具前途的分子识别工具。本章工作选取Sgc-8和XQ-2d两条核酸适体,通过突变其序列上的特殊位点,从而改变核酸适体与CCRF-CEM细胞的亲和力。实验结果显示当突变的碱基位点为核酸适体与靶蛋白结合关键区域或者序列的改变影响核酸适体的构象稳定性时,核酸适体的亲和力会不同程度的影响,甚至对细胞表现出无法靶向的现象。本章节通过亲和力实验找到了适配体结合的关键区域,为下一步合理构建二价探针提供了保证。第三章:探究亲和力不同的核酸适体组装成的二价核酸适体探针在细胞表面的空间极限。基于第二章中的工作,本章选择了其中两条核酸适体,将其分别命名为Sgc8-m1和Sgc8-m2。这两条核酸适体与CCRF-CEM细胞的亲和力依次弱于Sgc-8。将这三条核酸适体分别组装成距离为20 bp、30 bp、40 bp、50 bp、60 bp、80 bp、90 bp和100 bp的二价核酸适体探针。通过竞争实验考察当单价核酸适体亲和力不同时,二价探针在细胞表面的距离极限变化规律。实验结果表明,二价探针在细胞表面作用的极限距离与单价核酸适体的亲和力呈正相关,而二价探针超过一定距离时,二价作用效果会消失。本章工作的研究可以为设计二价探针、开发二价适配体药物及研究细胞表面受体相互作用提供重要指导意义。