蛋白质的翻译后修饰几乎涉及所有的生命过程,在蛋白质的功能和活性中起着非常重要的调节作用。其中,蛋白质糖基化和磷酸化是最常见的翻译后修饰。糖基化位点作为生物标志物和治疗靶标,参与许多疾病的发生和发展。研究表明,磷蛋白的含量异常与许多疾病的发病机理密切相关。但是,在生物学中蛋白质的糖基化和磷酸化之间是否存在一定的相关性,仍没有明确的定论。因此,研究蛋白质糖基化与磷酸化之间的关系被认为是了解主要疾病发生和发展的有效途径,对研究疾病的发病机制和早期诊断具有重要意义。基于此,本文以Zr(IV)和硼酸为活性中心分别发展了两种类型的MOFs纳米探针。通过Zr(IV)与磷酸盐的特异性相互作用实现了磷酸化位点的荧光检测。利用硼酸与顺式二醇的特异性作用,结合茜素红调控探针的荧光,实现了糖基化位点的特异性识别。最后,将制备的纳米探针应用于抑郁小鼠体内糖基化和磷酸化水平的原位荧光成像。具体工作部分如下:1.以Zr(IV)和硼酸为活性中心,设计合成了同时识别糖基化与磷酸化位点的MOFs纳米探针。利用Zr(IV)与磷酸盐之间的特异性相互作用,实现了磷酸化位点的荧光成像。为了实现对糖基化位点的特异性识别,在MOFs结构中修饰了硼酸基团,通过调控茜素红和糖基化位点之间的竞争作用实现了对糖基化位点的荧光成像。随后,建立了抑郁症小鼠模型,并通过行为测试对抑郁症小鼠模型进行了实验验证。最后,通过小动物活体成像与双光子成像相结合的方法研究了抑郁症小鼠糖基化与磷酸化之间的关系。结果表明,抑郁模型小鼠的糖基化和磷酸化位点水平明显低于正常小鼠。该研究为进一步揭示糖基化与磷酸化之间的关系及其与疾病机理提供了良好的荧光工具。2.在前期实验的基础上,选用强双光子发光的5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉用来调控探针的荧光,制备了基于MOFs纳米探针并用于糖基化与磷酸化位点的同时识别。由于磷酸根与锆金属节点之间的配位作用,打断了配体分子与锆金属节点之间的电荷转移,使得2-氨基对苯二甲酸和卟啉的荧光得以恢复,实现了对磷酸化位点的检测,因卟啉具有的强双光子性质,有效地避免了细胞实验和动物实验中背景自发荧光的干扰。同时,在MOFs结构中修饰了硼酸基团,实现了对糖基化位点的荧光检测。最后,将探针应用于氟西汀给药前后抑郁症小鼠体内磷酸化和糖基化水平。该研究进一步阐明抑郁症模型中蛋白质糖基化与磷酸化之间的关系,为抑郁症机理研究提供了新思路。