《具有細胞器定位功能的螢光探針的構建及套用研究》是依託西北大學，由楊小峰擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：具有細胞器定位功能的螢光探針的構建及套用研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊小峰
- 依託單位：西北大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目擬根據靶向細胞器的特性和被分析對象的化學性質，通過合理的分子設計，在螢光團中同時引入對特定細胞器具有定位功能和對目標分析對象具有探測功能的兩個識別單元，構建對靶向細胞器中的目標生物分子具有專一識別功能的長波長螢光探針。研究開發能特異性地對線粒體中的S-亞硝基硫醇類物質及硫氧還蛋白，溶酶體中的β-半乳糖苷酶及酸性磷酸酶，以及高爾基體中的一氧化氮選擇性檢測的細胞器定位型螢光探針，實現對上述細胞器內目標分子的原位、動態、可視化表征，為獲取生物活性分子在亞細胞結構中的信息提供有用的工具。與傳統的螢光探針相比，具有細胞器定位功能的螢光探針實現了細胞內區域定位與螢光探測功能的有機結合，因此具有更高的微區域分辨能力。同時，本研究為其它細胞器定位型螢光探針的設計提供了新的思路，拓寬了分子探針在生命科學領域的套用。
結題摘要
對不同細胞器內的功能性活性分子實時、準確地定位檢測，既可以獲取生命過程中的化學生物學信息、了解生物分子的結構和功能的關係，又可以進一步在亞細胞水平上探討不同細胞器的功能，深入研究這些活性物質的產生、存在和作用機制。本研究在螢光團中同時引入對特定細胞器具有定位功能和對目標分析對象具有探測功能的兩個識別單元，構建對靶向細胞器中的目標生物分子具有專一識別功能的螢光探針，結合螢光成像技術，實現對上述細胞器內目標分子的原位、動態、可視化表征。具體研究工作中，我們以半花菁骨架為螢光團，在其結構中引入一個帶正電荷親脂性的苯並吲哚鹽作為線粒體的定位基團，同時利用二苯基膦苯甲醯作為HNO的識別基團，構建了專一測定線粒體中HNO的近紅外螢光探針分子；我們選擇苯並吡喃嗡類染料作為環境敏感型的螢光團，以2-(4-氨基苯基)-1,3,2-二巰基砷烷（PAO-EDT）為相鄰巰基的識別基團，構建了對相鄰巰基蛋白質具有高靈敏度、高選擇性的紅外發射螢光探針，實現了對線粒體中相鄰巰基蛋白質的成像分析；以7-(二乙氨基)香豆素為螢光團，以PAO-EDT為相鄰巰基的特異性識別基團，設計合成了測定線粒體內鄰近巰基蛋白的香豆素類比率型螢光探針；我們將苯醯肼與丙二醛的專一反應和羅丹明螺醯胺類化合物的螺環開環反應有機結合，構建了一種可專一測定羅丹明醯肼類螢光探針，實現了對溶酶體內丙二醛的成像分析。此外，我們開發了對硒醇類物質具有專一、靈敏回響的的光學探針分子，發展用於檢測生物體系中硒醇的高靈敏、高選擇性分析方法，並成功將這些方法套用於生物體系的硒醇測定，實現了細胞內硒醇的螢光成像分析。本研究實現了細胞內區域定位與螢光探測功能的有機結合，為研究生物活性分子在亞細胞結構中的信息提供了有用的分子工具。
