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寿命型发光探针用于活细胞中新生成蛋白质的动态成像

许多重要生理过程, 如细胞的生长、代谢、凋亡以及诸多疾病的发生都受到蛋白质合成和分解的调控。正常情况下细胞内蛋白质处于稳定的动态变化中,一旦这种稳定被打破,就可能诱发各种疾病,例如癌症和神经退行性疾病等。因此,成像监测活细胞内新生成蛋白质的动态变化具有重要意义。目前,检测新生成蛋白质的探针主要有两种类型:基于炔基的常亮型和基于叠氮的打开型(Turn-on)。结合click标记和荧光成像,这两类探针都能较好地实现新生成蛋白成像。然而,常亮型探针在标记过程中,反应后的探针和未反应的游离探针有相同的荧光信号,会造成一定的干扰,一般需要将细胞进行固定通透并反复洗涤,才能除去未反应探针。Turn-on型探针可以有效区分反应探针和未反应探针,但基于荧光强度的成像方式很难完全排除游离探针的荧光和生物背景干扰,因此这类Turn-on型探针进行活细胞新生蛋白质的动态监测也不够理想。


最近清华大学化学系乔娟副教授(点击查看介绍)等提出了利用寿命型探针进行活细胞中蛋白质动态成像的新思路。该探针是一种炔基化的铱配合物,在Click反应前后发光寿命相差400多纳秒,利用寿命成像的模式,可以完全消除背景干扰,同时很容易利用寿命的巨大差异将反应后的探针与未反应的游离探针区分开来,从而实现了单细胞中新生成蛋白的免洗成像和动态监测。由于该类铱配合物具有数百纳秒的长寿命且寿命对结构和微环境敏感,它将有望应用于活体细胞内诸多重要过程的动态成像检测,这种寿命成像的模式也有可能为生物正交标记研究带来新的视角。


这一成果近期发表在Angewandte Chemie International Edition 上,文章的共同第一作者是清华大学化学系的博士生王金玉薛杰,共同通讯作者为乔娟副教授和张新荣教授。


该论文作者为:Jinyu Wang, Jie Xue, Zihe Yan, Sichun Zhang, Juan Qiao, Xinrong Zhang

原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):

Photoluminescence Lifetime Imaging of Synthesized Proteins in Living Cells Using an Iridium–Alkyne Probe

Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 14928-14932, DOI: 10.1002/anie.201708566


导师介绍

乔娟

http://www.x-mol.com/university/faculty/12021


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