分會

第三分會：生物分析化學(xué)

摘要

半胱氨酸（Cys）是生物體內(nèi)的一種重要的生物硫醇，在人體的生理和病理過程中起著重要的作用。然而，由于缺乏具有優(yōu)良光物理性質(zhì)的熒光探針，生物體系內(nèi)源性半胱氨酸的檢測與可視化成像研究仍然受到阻礙。因此，在本研究中，我們以改善熒光團的光物理性質(zhì)出發(fā)，嘗試開發(fā)優(yōu)良的熒光探針用于活體內(nèi)半胱氨酸的檢測與高分辨成像。首先，通過引入不同的吸電子或給電子取代基對雙氰基異佛爾酮熒光團進行合理的結(jié)構(gòu)修飾，得到七種新型熒光團。接著，通過考察七種熒光團在不同pH溶液下的光譜，發(fā)現(xiàn)具有吸電子取代基（-F、-Cl、-Br，-CHO）的四種熒光團的pKa值顯著降低，脫質(zhì)子化完全，在生理pH下完全以近紅外發(fā)射的苯酚鹽形式存在，具有明顯增強的近紅外熒光發(fā)射強度和廣泛的pH適用范圍。隨后，我們通過在這三種新獲得的熒光團中分別引入丙烯酸基團作為半胱氨酸識別單元，開發(fā)了四種半胱氨酸熒光探針（F-Cys、Cl-Cys、Br-Cys）。接著，通過綜合評價四種探針對Cys的傳感性能，篩選出最佳的半胱氨酸熒光探針Br-Cys。在溶液中，Br-Cys具有靈敏度高（檢測限為86.9 nM）、響應(yīng)快（10分鐘）、近紅外熒光增強比例大（214倍）、選擇性好、光穩(wěn)定性強，斯托克斯位移大、pH適應(yīng)性廣等優(yōu)點。此外，Br-Cys還成功地被用于細胞、組織和小鼠內(nèi)Cys的特異性監(jiān)測和成像?？傃灾?，本研究提供了調(diào)控pKa改善熒光團光物理性質(zhì)的新策略，而且為理解Cys在生命系統(tǒng)中的生理和病理功能提供了一個潛在的工具。

關(guān)鍵詞

熒光探針;半胱氨酸；;pKa調(diào)控；;合理設(shè)計熒光團；;體內(nèi)成像；

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