科學家研發出新型糖螢光分子探針

2020-12-05 科學網

上海藥物所等研發出靶向標記肝細胞硫化氫的糖螢光分子探針

內源性氣體信號分子硫化氫可廣泛參與調控機體多種生理病理過程，被認為是繼一氧化氮、一氧化碳後第三種重要的氣體信號分子。肝臟是產生硫化氫的主要組織，研究表明後者可能與肝損傷、肝炎、肝纖維化及肝硬化等病程發展直接相關。於是，發展可特異性檢測肝細胞內硫化氫的分子探針，無論是對細胞生物學研究還是疾病診斷均有重要意義。

基於螢光化學探針領域的前期工作基礎（Chem. Commun. 2014, 50:11735；ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6:19600；Analyst 2013, 138:7087），中國科學院上海藥物研究所研究人員進一步拓展構建了可通過螢光「關開」機制靶向特異性探測肝細胞硫化氫小分子的「反應型」糖分子探針（下圖）。應用分子內電荷轉移（ICT）機制製備了含疊氮基、螢光淬滅的半乳糖萘醯亞胺探針，進而通過硫化氫對疊氮基團的還原特異性阻斷ICT過程，從而誘導強螢光發射產生。

研究發現當不含糖靶向基團時，探針可對一系列預孵育硫化氫的細胞體系（Hep-G2, HCT-116, HeLa, A549）產生弱的螢光標記，而糖靶向基團的引入則極大增強了探針對於表面含有ASGPR（脫唾液酸糖蛋白受體）肝癌細胞（Hep-G2）的靶向標記效果。此外，通過受體敲除及競爭實驗證明了肝細胞選擇性標記源於ASGPR與糖的特異識別作用。該研究為與生理、病理學相關硫醇類細胞信號分子的組織靶向性標記提供了有效的化學生物學工具，工作發表於英國皇家化學會刊物Chemical Communications（2015, 51:3653），並被國際著名傳感學家Seiji Shinkai教授（日本九州大學）70歲慶賀專刊收錄。

上述研究工作是在研究員李佳、臧奕與華東理工大學精細化工研究所研究員陳國榮、副研究員賀曉鵬的共同指導下，由雙方課題組聯合培養研究生周丹等合作完成。研究得到了「973」計劃、國家傑出青年基金及上海市優秀學科帶頭人基金資助。（來源：中科院上海藥物研究所）

 

 

 

特別聲明：本文轉載僅僅是出於傳播信息的需要，並不意味著代表本網站觀點或證實其內容的真實性；如其他媒體、網站或個人從本網站轉載使用，須保留本網站註明的「來源」，並自負版權等法律責任；作者如果不希望被轉載或者聯繫轉載稿費等事宜，請與我們接洽。

相關焦點

  • 研究人員開發出新型「多巴胺螢光探針」助力精準醫療
    新華社北京７月２６日電（記者魏夢佳）我國科學家近期在國際權威學術期刊《細胞》上在線發表一項重要成果。研究人員開發出一種新型、可基因編碼的多巴胺螢光探針。據悉，該探針有望成為研究多巴胺相關神經環路的重要工具，為未來精準醫療和新型藥物研發提供新路徑。
  • 上海藥物所等在螢光分子探針研究中取得進展
    2016, 7, 6325）報導了中國科學院上海藥物研究所在螢光分子探針構建與應用方面的研究進展，這是繼今年七月以來（Chem. Sci. 2016, 7, 4004）《化學科學》第二次以封面形式報導上海藥物所李佳課題組在分子探針與診斷方面的前沿交叉科研工作。
  • 「多巴胺螢光探針」助力精準醫療
    新華社北京7月26日電（記者 魏夢佳）我國科學家近期在國際權威學術期刊《細胞》上在線發表一項重要成果。研究人員開發出一種新型、可基因編碼的多巴胺螢光探針。據悉，該探針有望成為研究多巴胺相關神經環路的重要工具，為未來精準醫療和新型藥物研發提供新路徑。
  • 「螢光探針」點亮細胞世界
    「螢光探針」點亮細胞世界——記山東師範大學「細胞穩態調控活性分子的螢光成像研究」項目科研團隊光明日報記者 趙秋麗 馮帆 光明日報通訊員 姚昌　　走進山東師範大學化學化工與材料科學學院實驗室，在雷射顯微鏡下
  • 專家點評｜新型紅色螢光和第二代綠色螢光多巴胺探針的開發及應用
    新型紅色螢光多巴胺探針和第二代綠色螢光多巴胺探針在HEK293T細胞中的螢光響應情況針對新一代多巴胺探針，研究者在細胞、腦片、果蠅（圖2）、小鼠他們研發的系列新型多巴胺探針都是基於蛋白質的螢光探針，可以通過基因操作將這些探針精準地表達到特異腦區和細胞集群中去，從而提供了準確的細胞類型特異性以及精準的亞細胞定位。這次他們研發的新一代多巴胺探針將檢測信號的靈敏度提高了數倍，為實時在體檢測多巴胺信號提供了前所未有的時間、空間解析度。
  • 中國成功研發出新型近紅外二區螢光成像系統及手術導航技術
    打開APP 中國成功研發出新型近紅外二區螢光成像系統及手術導航技術 發表於 2020-06-01 16:11:34 5月19日記者從中國科學院自動化研究所獲悉，設在該所的中科院分子影像重點實驗室歷經近3年的醫-工交叉深入探索，成功研發出新型近紅外二區螢光成像系統及手術導航技術，並在國際上首次開展臨床應用轉化研究。
  • 【中國新聞網】中國成功研發新型近紅外二區螢光成像系統
    3年的醫-工交叉深入探索，成功研發出新型近紅外二區螢光成像系統及手術導航技術，並在國際上首次開展臨床應用轉化研究。同時，科學家們持續探索如何將螢光成像技術用於解決臨床問題，但一直面臨諸多挑戰。　　中科院分子影像重點實驗室在成功研發出新型近紅外二區螢光成像系統及手術導航技術基礎上，進一步利用螢光探針吲哚菁綠(ICG)，開展近紅外二區螢光成像在人體肝癌成像上的應用，解決了近紅外二區螢光成像臨床轉化的問題。
  • 深圳先進院研發出新型光學探針 為納米機器人提供便攜GPS系統
    通過新材料的研發，人類未來可以實現今天看來就像魔法一樣的生活。記者近日從中國科學院深圳先進技術研究院（簡稱深圳先進院）獲悉，該院生物醫藥與技術研究所納米中心的張鵬飛副研究員團隊研發出基於聚集發光材料的多功能光學探針，能為納米機器人的開發提供便攜的GPS定位系統。
  • 新型紅色螢光多巴胺探針和第二代綠色螢光多巴胺探針的開發及應用
    自2018年起，北京大學生命科學學院李毓龍實驗室開發了一系列檢測神經遞質的螢光探針，即GRAB探針系列，其中即包括多巴胺探針（GRABDA）。該探針克服了已有多巴胺檢測手段中時空解析度低、分子特異性差等諸多問題，已被廣泛地應用於活體果蠅、小鼠、斑馬魚、斑馬雀等模式生物。
  • ACS Omega:新型螢光探針或能有效尋找胰腺癌細胞
    為了改善手術中癌症組織的篩查和手術前癌症的檢測，來自波特蘭州立大學和俄勒岡健康與科學大學的研究人員通過研究開發出了一種能夠靶向作用胰腺癌組織的新型螢光探針，這種探針並不需要對其結合來靶向胰腺癌組織，其能夠在四種水平下幫助研究人員對腫瘤組織可視化，即器官層面、切除的組織層面、單細胞層面以及亞細胞器層面。相關研究刊登於國際雜誌ACS Omega上。研究者Robert M.
  • 你的愁你的樂 螢光多巴胺探針能「看到」
    此前，北京大學生命科學學院李毓龍實驗室開發了一系列監測神經遞質的螢光探針，其中包括第一代多巴胺探針。10月22日，李毓龍實驗室與美國紐約大學和美國國立衛生研究院合作，在《自然·方法學》雜誌在線發表論文，報告了新型紅色螢光多巴胺探針和第二代綠色螢光多巴胺探針的開發應用成果。
  • 新型冠狀病毒螢光PCR引物探針設計之我見
    本期推薦林鏡中博士從引物探針設計的角度對試劑盒靈敏度的分析，以饗讀者。 1、前言 新型冠狀病毒疫情爆發以後，早期診斷成為控制疫情的關鍵，而螢光PCR技術成為首選的初篩檢測手段。到目前為止已經有數家企業獲得了新型冠狀病毒螢光PCR檢測試劑的臨床註冊批文，還有近百家企業開發了類似的產品。
  • 科學家設計新型雙光子螢光探針 —新聞—科學網
    日前，中國科學院院士黃維與南京工業大學教授李林團隊與新加坡國立大學教授Yao ShaoQ合作，設計合成了一種新的雙光子螢光探針，這將有助於未來臨床上對人源膠質瘤的標誌物
  • 螢光探針成像技術 幫助人們看清「神經」活動
    不可否認的是，醫學事業的不斷進步在這一過程中發揮出了巨大作用。但也正是物理、化學以及生物等學科的共同促進，才促使著人們醫學事業不斷取得新突破。螢光探針成像技術，就是近年來在醫學領域中逐漸發展起來的一項新技術。相信日常生活中，很多人對於螢光探針技術都是一知半解。其實只要你用心了解的話，就會在自然環境中發現很多螢光現象，例如螢火蟲、螢光棒以及閃閃發光的水母等。
  • 科學家提出螢光探針分子結構半定量設計方法—新聞—科學網
    近日，中科院大連化學物理研究所研究員韓克利團隊與研究員樸海龍團隊合作，基於概念密度泛函理論中的局域親電性指數，提出了一種穀胱甘肽硫轉移酶（GST）檢測螢光探針的分子結構半定量設計方法之前報導的GST螢光探針多採用2，4—二硝基苯磺醯基作為識別和反應基團，該基團雖能保證極高的靈敏度，但同時會帶來嚴重的背景噪音。這是由該基團對GSH可觀的非酶促化學反應活性導致的。為了得到高性能的實用型GST螢光探針，需要降低識別基團的背景反應噪音。然而，靈敏度與背景噪音往往是相互制衡的一對因素，因此，對反應活性的微調是找準平衡點的關鍵。
  • 新型探針也為多巴胺受體的相關藥物篩選優化提供了新的可能
    此前，北京大學生命科學學院李毓龍實驗室開發了一系列監測神經遞質的螢光探針，其中包括第一代多巴胺探針。10月22日，李毓龍實驗室與美國紐約大學和美國國立衛生研究院合作，在《自然·方法學》雜誌在線發表論文，報告了新型紅色螢光多巴胺探針和第二代綠色螢光多巴胺探針的開發應用成果。
  • 我國開發新型探針 神經遞質被完美「監視」
    李毓龍介紹說，螢光蛋白是水母等生物體內能被可見光激發產生螢光的蛋白，通過將螢光蛋白與特異性神經遞質受體進行分子水平的融合，從而讓這些受體結合神經遞質後發出螢光信號。這樣就可以通過螢光成像的方法，實時追蹤這些原本看不見摸不著的神經遞質，神秘莫測的神經遞質動態變化轉變成了直觀、易測的螢光信號。
  • ADV MATER:研究發現基於新型材料的化學生物學探針特異性標記肝細胞
    糖蛋白及糖結合蛋白作為細胞-細胞、細胞-微環境相互作用的重要媒介，隨著糖組學的發展，其重要性也日益受到重視。中科院上海藥物研究所與華東理工大學的研究人員合作開發了基於氧化石墨烯-糖分子，可識別肝細胞表面特異性糖受體的開關型生物傳感器。化學生物學探針分子GR1的螢光基團通過π堆疊與氧化態石墨烯（GO）作用。
  • 分子影像學探針早期鎖定「癌魔」
    而分子影像技術不但「看得見」還能「看得早」，早到可以「看到」生物細胞或分子水平的生理和病理變化，探查各種疾病發病早期標記物（生物活性分子、離子和自由基等）的異常，在病灶形成前期提供臨床預警信息，真正實現早期診斷早期治療。「『分子影像學技術』恰是借力『分子影像學探針』，儘早鎖定『癌魔』，進而卡住它的咽喉。
  • Prime 95B助力新型近紅外激發電壓螢光納米探針問世!
    鈣離子成像是近年來檢測群體神經元活動的主要手段之一，但是與傳統的電極記錄相比，鈣離子螢光信號的時間解析度較差，很難推斷出與之對應的神經元動作電位的頻率和數量。而且，鈣離子螢光信號只能反映動作電位，不能反映出閾下的膜電位變化。為了克服這些不足，科學家們又將目光投向了對細胞膜電位變化敏感的電壓螢光探針，希望能夠實現對大範圍神經元集群電活動的高時空解析度檢測。