《細胞內糖基原位分析新方法研究》是依託南京大學，由陳雲龍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：細胞內糖基原位分析新方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳雲龍
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
糖基是一種重要的腫瘤標誌物分子，發展糖基細胞原位分析方法，對於糖相關的生物學機理研究、腫瘤的診斷和防治等方面具有重要意義。鑒於目前發展的細胞糖基原位分析策略都只限於細胞表面糖基，本項目通過構建新型糖基回響性探針，發展細胞內腫瘤標誌物糖基的原位分析新方法。首先構建一種具有細胞內糖基回響性的納米探針，並引入信號放大機制，實現對細胞內糖基的原位高靈敏成像分析。其次通過設計新型線性生物大分子探針，利用超分辨全內反射螢光成像和暗場成像技術原位觀察單個細胞內在糖基影響下探針組裝以及分布形態的變化，並對組裝分布的二維信號信息進行統計分析，結合體外標準環境下探針的二維信號變化，建立一種新的基於二維信號的非均相定量策略，套用於單個細胞內糖基的原位定量分析。本項目有望為糖基相關的生物過程的基礎研究提供重要的信息，有助於深入揭示腫瘤的起因以及發展機理，並為腫瘤疾病的診斷和治療做出積極的指導和推進。
結題摘要
腫瘤是當今威脅人類生命的最主要的疾病之一，對腫瘤的診斷和治療成為時下生命科學的最重要的課題。研究發現，糖基化與細胞的惡性轉化、慢性炎症狀態的發展、疾病表型、腫瘤的生長、轉移以及免疫有一定的相關性。發展基於腫瘤細胞糖基檢測的診斷新技術，對於糖相關的生物學和醫學機理研究、腫瘤的診斷和防治等方面具有重要意義。本項目成功設計了一種功能化的雙色指示器探針用於細胞內糖基化過程原位成像。以細胞內氧連乙醯葡萄糖胺糖基化過程為模型，該指示器探針以聚乙醯葡萄糖胺包裹的金納米粒子為基底，在其上組裝一層螢光標記的凝集素，再利用凝集素的反向二聚結構組裝上另外一層螢光標記的乙醯葡萄糖胺單糖。兩種螢光發射不重疊且都能夠被金納米粒子猝滅。在細胞內游離的乙醯葡萄糖胺殘基以及乙醯葡萄糖胺糖基化蛋白的存在下，組裝的螢光乙醯葡萄糖胺分子和螢光凝集素會通過動態競爭結合從金納米粒子上釋放出來，進而分別點亮不同的螢光，實現細胞內乙醯葡萄糖胺糖基化蛋白和總的乙醯葡萄糖胺水平的原位同時監測。該方法被用於監測細胞內氧連乙醯葡萄糖胺糖基化過程與細胞表面分化相關蛋白的相關性，是研究糖基化平衡相關的生物過程的有力工具。此外本項目還設計了分別具有非破壞性提取和疏水選擇性收集功能的浮力微球提取器和收集器探針用於細胞表面神經節苷脂的定量篩查。提取器探針是在馬來醯亞胺功能化的浮力微球上修飾一段DNA探針。該DNA探針含有一個內切酶位點和苯硼酸末端用於提取細胞表面含有唾液酸的物質。將提取了目標物的提取器探針與核酸內切酶孵育後，釋放的核酸-神經節苷脂可以被烷基矽烷化的收集器通過疏水相互作用選擇性收集。再經過體外螢光信號放大之後，收集器上的螢光信號可以用於神經節苷脂的定量。利用唾液酸剪下酶和不同的螢光凝集素可以進一步實現神經節苷脂的亞類和再生分析，表明該方法在探究相關生物過程中的巨大套用潛力。
