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荧光团标记的环核苷酸作为环核苷酸调控离子通道的高效激动剂
摘要: 高亲和力荧光衍生物环磷酸腺苷和环磷酸鸟苷是研究其天然靶标的有力工具?;泛塑账岬骺氐睦胱油ǖ朗粲谡庑┌斜?,对视觉和嗅觉等众多信号转导过程至关重要。配体结合与激活门控的关系仍具挑战性,亟需能将该过程解析至单分子水平的荧光探针。这促使我们制备了由明亮染料和8位含巯基苯酚基团的核苷酸衍生物(已证实具有优异结合亲和力)组成的荧光标记环核苷酸。这些生物偶联物通过新型交联策略制备,该策略以高产率实现碱基被修饰巯基苯酚取代。两种荧光核苷酸作为不同环核苷酸调控离子通道的激活剂,其效力均优于天然配体及既往报道物质。排除荧光团后的探针分子对接显示,高效能源于配体与蛋白质间额外的疏水作用及阳离子-π相互作用。此外,这些新物质还可用于研究相关靶蛋白,如cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶、cAMP直接激活的交换蛋白或磷酸二酯酶。
关键词: 荧光探针、核苷酸、离子通道
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于铜(II)配合物的比色荧光"关-开"型硫化氢快速检测探针的设计、合成、晶体结构及细胞毒性研究
摘要: 合成了四种基于铜(II)配合物的比色荧光探针,其分子结构通过X射线衍射、ESI-HRMS和元素分析进行了表征。当暴露于HS?时,所合成探针显示出从黄色到红色的显著颜色变化及荧光强度的显著增强(超过80倍)。此外,主客体相互作用可在2分钟内完成。然而,在其他阴离子(AcO?、H?PO??、F?、Cl?、Br?、I?、SO?2?、SO?2?、CO?2?、Cys和GSH)存在下未观察到明显的颜色和荧光强度变化。所合成的比色荧光探针能快速便捷地检测HS?。细胞毒性研究表明,这些荧光探针在Hela细胞中具有低细胞毒性,可能用于体内H?S水平的检测。
关键词: 硫化氢、铜配合物晶体、荧光探针、比色检测、细胞毒性
更新于2025-09-23 15:21:01
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可切换的双位点双激发荧光探针用于区分检测半胱氨酸、同型半胱氨酸和苯硫酚
摘要: 硫醇在生理过程和有机合成领域中都发挥着重要作用,包括脂肪族硫醇(如半胱氨酸Cys、同型半胱氨酸Hcy和谷胱甘肽GSH)以及苯硫酚。由于这些硫醇在分子结构和化学性质上的相似性,常规荧光探针难以区分它们,这阻碍了生物和病理研究的进展?;诖?,我们设计了一种双位点双激发荧光探针(YY),通过三种不同的反应路径来区分Cys、Hcy和苯硫酚。当在470 nm处激发时,YY仅对苯硫酚表现出荧光OFF-ON响应;而在453 nm处激发时,YY不仅对Hcy和苯硫酚显示出荧光OFF-ON响应(发射波长λem分别为499和561 nm),还对Cys呈现出两阶段荧光响应——第一阶段为荧光OFF-ON响应(λem = 501 nm),第二阶段则转为荧光ON-OFF响应(λem = 556 nm)。这种特异性荧光响应表明,YY能够克服上述挑战,实现对Cys、Hcy和苯硫酚的定性区分检测,从而推动硫醇在生理和病理领域的研究。此外,细胞成像研究表明,YY可通过两个不同的发射通道用于外源性Cys、Hcy和苯硫酚的成像。
关键词: 噻吩酚、选择性检测、硫醇、荧光探针、半胱氨酸、高半胱氨酸
更新于2025-09-23 15:21:01
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一种选择性次氯酸检测与成像荧光探针的研制
摘要: 活性氧物种(ROS)中的次氯酸(HOCl)参与诸多重要生物过程。例如,该ROS是免疫系统杀灭入侵微生物的主要活性物质。HOCl由H2O2和Cl?在髓过氧化物酶(MPO)催化下生成,此过程响应炎症刺激而发生。由于HOCl会与重要生物分子反应并造成细胞损伤,其不受控产生与关节炎等人类疾病相关。体内HOCl的检测与成像对阐明该ROS生物功能的研究至关重要。分子荧光探针因具有高选择性、高灵敏度、响应时间短及制备简单等优势,已成为检测生物重要物质和生物成像的有力工具。开发适用于生物应用的高选择性、高灵敏度HOCl荧光探针十分必要。下文研究证明,螺[异苯并呋喃-30,60-二羟基-1(3H),90-[9H]噻吨]-3-酮(TF)是理想的HOCl荧光探针,因其能被该ROS选择性氯化后产生荧光增强效应。
关键词: 细胞成像、荧光探针、次氯酸检测
更新于2025-09-23 15:21:01
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新型荧光三嗪并苯并咪唑衍生物作为标记人A1和A2B腺苷受体亚型的探针
摘要: 腺苷受体(ARs)的表达水平及亚细胞定位会因腺苷释放和代谢的变化而在多种病理条件下受到影响。就此而言,能够监测AR表达的标记探针可作为研究不同病理状态的有用工具。本研究合成了一系列新型AR配体,其结构中荧光基团7-硝基苯并呋咱(NBD)连接于三嗪并苯并咪唑骨架的N1(1,2)或N10(3,4)位氮原子。这些化合物作为荧光探针在同时表达A1和A2B亚型受体的骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)中进行了生物评价。测定了合成化合物对不同AR亚型的结合亲和力,其中探针3对A1和A2B ARs表现出较高亲和力并具有优良的光谱特性,被选为标记未分化MSCs中两种AR亚型的最佳候选物。荧光共聚焦显微镜显示,化合物3能显著标记细胞膜上的ARs,且该荧光信号可分别通过A1 AR选择性激动剂R-PIA和A2B AR选择性激动剂BAY 60-6583预孵育细胞而减弱,从而证实了信号的特异性。结论表明,化合物3可作为研究不同病理和生理过程中A1与A2B ARs表达模式的有用工具。此外,这些结果为设计能监测多种组织和活细胞中各AR亚型表达与定位的新型高选择性衍生物提供了重要基础。
关键词: 三嗪并苯并咪唑衍生物、腺苷受体、荧光探针、间充质干细胞、A2B AR亚型
更新于2025-09-23 15:21:01
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用于活细胞和斑马鱼中次氯酸可视化检测的快速响应荧光探针
摘要: 基于C=N键对次氯酸根(ClO?)的特异性消除作用,本研究开发了一种新型快速响应、可见荧光探针(D1)用于监测次氯酸根。该探针对ClO?的响应呈线性增长,荧光强度提升约25倍。通过肉眼观察,D1在10秒内即可高选择性和高灵敏度地响应ClO?。该探针不仅能在体外(如尿液)检测次氯酸根水平,还能在低至-78°C的极寒条件下监测次氯酸根含量。同时,良好的生物相容性确保了D1可通过共聚焦显微镜检测细胞内ClO?。此外,D1已成功应用于斑马鱼中外源性和内源性ClO?的荧光成像监测。
关键词: 斑马鱼、活细胞成像、次氯酸盐、快速响应、荧光探针
更新于2025-09-23 15:21:01
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一种高选择性"开启"型荧光探针,通过两种不同传感机制检测Cu2+
摘要: 一种新型香豆素衍生腙类化合物(1)被开发为"开启型"荧光探针,通过两种不同传感机制检测Cu2+。在无水乙腈中,1对Cu2+的强荧光响应主要归因于螯合控制的C=N异构化反应,且S-供体基团对防止Cu2+诱导的荧光猝灭不可或缺。在水性乙腈体系中,1作为化学剂量计能高选择性识别Cu2+,这源于Cu2+促进的环化反应生成强荧光环化产物(2)。单晶结构证实了该环化反应机理。此外,1在细胞内Cu2+成像中展现出良好性能。
关键词: 活细胞成像、荧光探针、铜离子、香豆素、环化反应
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过合理设计的罗丹醇类荧光探针选择性可视化活细胞线粒体苯硫酚及其诱导的氧化应激过程
摘要: 线粒体作为细胞的能量工厂,是苯硫酚(一类高毒性重要环境污染物)的主要作用靶点,与痕量苯硫酚残留诱导的致病性活性氧(ROS)产生密切相关。为实现实时精准检测,开发高灵敏度荧光探针特异性识别线粒体内苯硫酚至关重要。本研究首次报道了用于活细胞苯硫酚成像的线粒体靶向荧光探针(ROAL),该探针基于新型红色发射罗丹明衍生物(ROAP)构建。ROAL对包括脂肪族硫醇在内的多种分析物表现出优异的苯硫酚选择性,可实现超灵敏荧光"关-开"响应(检测限低至8.1 nM)。以线粒体绿追踪剂FM为参照,该探针在线粒体中呈现高效染色(皮尔逊共定位系数达0.95),确保了对活体HepG2和HeLa细胞线粒体内苯硫酚的特异性检测。特别值得注意的是,通过该探针我们首次证实内源性活性氧具有清除活细胞苯硫酚的能力,提示苯硫酚可能引发细胞氧化应激。
关键词: 氧化应激损伤、荧光探针、活细胞成像、苯硫酚、线粒体靶向
更新于2025-09-23 15:19:57
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一种基于香豆素的双光学探针,用于检测同型半胱氨酸,具有快速响应时间、高灵敏度和选择性
摘要: 本研究中,一种新型香豆素基荧光-显色双通道探针(DC)被用于选择性检测同型半胱氨酸(Hcy),并能有效区分其他氨基酸(尤其是半胱氨酸Cys和谷胱甘肽GSH)。当溶液中存在Hcy时,可观察到显著的荧光增强和紫外-可见光谱中明显的蓝移现象。此外,肉眼即可清晰辨识溶液颜色从紫色到黄色的转变。该探针DC对Hcy具有快速响应、优异的灵敏度和选择性,在486 nm与625 nm发射光强度比值与Hcy浓度间存在线性关系,可在宽浓度范围(0至200 μM)内检测Hcy。486 nm处荧光信背比可达8.4,计算得出检测限为3.5 μM。响应机制证实为Hcy引发的迈克尔加成反应。初步细胞成像结果表明该探针适用于活细胞内Hcy追踪的实际应用。
关键词: 传感器、荧光探针、双光学探针、香豆素、同型半胱氨酸、细胞成像
更新于2025-09-23 15:19:57
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一种通过调节分子疏水性靶向线粒体的新型红外探针
摘要: 在此,我们基于近红外荧光染料硅罗丹明开发了一种用于线粒体染色的近红外(NIR)荧光探针。通过将该荧光核心与10种不同市售胺类进行偶联,系统性地调控了其疏水性。所得荧光化合物表现出相似的光物理性质但具有不同的疏水性。我们确定了与高线粒体靶向效率相关的最佳疏水水平。特别是SiR-Mito 8探针提供了优异的线粒体染色效果,并成功实现了体外活体Hep3B癌细胞与正常L02细胞的分化鉴别。
关键词: 线粒体、硅罗丹明、荧光探针、近红外
更新于2025-09-23 15:19:57