γ-谷氨酰转肽酶(GGT)是一种主要裂解存在于谷胱甘肽(GSH)或其他γ-谷氨酰物质中的γ-谷氨酰基的必需酶,在调节细胞内GSH和半胱氨酸(Cys)稳态方面有着不可替代的作用,其异常升高与癌症等多种疾病有关。然而,目前的探针大多是使用短激发波长的荧光光源设计的。因此,开发一种新的长波长的荧光探针检测和可视化线粒体GGT活性可以提供更多的定位信息来阐明其生理和病理作用。邻位二硫醇蛋白(VDPs)是线粒体氧化还原稳态的关键调节因子,主要通过与活性氧和氮的相互作用实现线粒体氧化还原平衡。VDPs也是稳定蛋白质结构的关键连接中心,与蛋白质功能密切相关。然而,目前的探针对线粒体VDPs的灵敏度和响应性有限。因此,开发一种新的荧光探针检测和跟踪VDPs,特别是线粒体内的VDPs,对于诊断氧化还原相关疾病和阐明其病理生理具有重要意义。本论文主要开展了以下工作:1.针对传统的GGT荧光探针短激发波长导致的光损伤和高的自荧光背景等问题,我们以近红外氨基半花箐衍生物(Bcy-NH2)作为荧光基团和线粒体靶向基团,设计了具有近红外激发和发射的GGT荧光探针(Mito-Bcy-GGT)。然后对其进行了吸收光谱和荧光光谱分析并在体外模拟生理条件下筛选了该探针与不同分析物的响应,结果表明,该探针具有较长的发射波长并对GGT具有良好的选择性,而其它生物分子基本不影响其荧光性能。因其具有较高敏感性和特异性、穿透能力比较强等优点,用于显示活细胞中线粒体GGT的活性。2.以1-(2-羧乙基)-2,3,3-三甲基-3H-吲哚-1-铵和7-(二甲基氨基)-苯并[c][1,2,5]恶二唑-4-甲醛为原料合成了一个新的环境敏感染料(ESD)。ESD具有电子供体和受体结构,可以产生高度偶极和扭曲的激发态,对微环境粘度和极性具有灵敏的荧光响应性。基于ESD具有较好的响应性,我们以ESD为荧光载体,设计了一种新的线粒体VDPs荧光探针(AMVF)。然后对其进行了吸收光谱和荧光光谱分析并在体外模拟生理条件下筛选了该探针与不同分析物的响应,结果表明,该探针表现出特定的线粒体靶向性和红移发射能力并对还原性牛血清白蛋白具有较高的灵敏度,据我们所知,这是第一个近红外发射,瞬时响应,高开启荧光比和特定线粒体定位的VDPs荧光探针。