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尹鹏博士课题组最新研究成果在《德国应用化学》发表

发布日期:2019年02月14日 05:01浏览次数:

近日,尹鹏博士课题组在小分子荧光探针方面的研究又取得了新的研究进展,相关研究成果发表在校定SCI-TOP期刊Angewandte Chemie International Edition(《德国应用化学》)上:“Simultaneous Visualization of Endogenous Hcy, Cys, GSH and their Transformation through Different Fluorescence Channels, DOI: 10.1002/anie.201813935” (https://doi.org/10.1002/anie.201813935)。

同型半胱氨酸(Homocysteine, Hcy)、半胱氨酸(Cysteine, Cys)和谷胱甘肽(Glutathione, GSH)是含量最丰富的三种小分子含巯基氨基酸。哺乳动物细胞中的Hcy由甲硫氨酸(Methionine)在多种酶的作用下合成,血清中的正常总浓度在5-15 µM之间,当含量过高时(> 15 µM)可能会导致认知功能障碍,严重的会导致产生阿尔茨海默氏病,精神分裂症等疾病;同时,Hcy在胱硫醚β-合成酶(CBS)催化下与丝氨酸缩合生成胱硫醚,进一步在胱硫醚γ-裂解酶(CSE)催化下转化为Cys,Cys是蛋白质和GSH的原料,细胞内正常含量为30-200 µM,若含量异常则会导致生长缓慢、嗜睡、心血管及肝功能受损等疾病;GSH是细胞中最丰富的低分子量生物硫醇,细胞内浓度通常为0.5-10 mM之间,在维持细胞氧化还原的动态平衡、干细胞功能、基因调控等各种生理活动中起着非常重要的作用。

尹鹏课题组在前期的研究基础上(Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 4991-4994),合理设计并合成了一个多反应位点、量子产率高、水溶性好的小分子荧光探针用于同时区分检测Hcy、Cys、GSH及其相互转化的动态监测。该探针对Hcy、Cys和GSH具有挺好的灵敏度与选择性,同时检测限分别低至0.7,0.2和1 nM。

该探针还被成功地用于不同细胞中内源性Hcy/Cys/GSH的同时荧光成像分析,以及Hcy/Cys/GSH相互转化的荧光动态成像。该研究成果将促进荧光定量检测细胞或血清中Hcy/Cys/GSH以及监测这三种生物硫醇的分布、动态变化等,同时对于深入了解Hcy/Cys/GSH的生物学功能和与它们相关的疾病的前期诊断、干预和治疗具有重要意义。该项研究的细胞实验部分由宁波大学陈海敏研究员课题组协作完成。尹鹏博士为我校“化学生物学及中药分析”教育部重点实验室组成成员,该课题组目前正在承担国家自然科学基金面上项目“同时区分Cys, Hcy和GSH的近红外荧光探针的构建及荧光定量研究(NO.21877035)”,相关荧光定量研究工作正在进行中。

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