【摘 要】
:
荧光探针是可视化检测生物体内活性分子的手段之一,因其具有高灵敏性、高选择性和良好的生物相容性,被广泛地应用于蛋白、核酸、酶、生物活性小分子的体内外检测。本论文基于硝酰基与水解酶在体内重要的生理作用,开展了硝酰基、脂肪酶、甘油二酯脂肪酶荧光探针的研究,研究内容主要包括以下三部分:第一部分:一种用于活细胞中硝酰基成像的快速响应型近红外荧光探针硝酰基(Nitroxyl,HNO)是一氧化氮的单电子还原产物
论文部分内容阅读
荧光探针是可视化检测生物体内活性分子的手段之一,因其具有高灵敏性、高选择性和良好的生物相容性,被广泛地应用于蛋白、核酸、酶、生物活性小分子的体内外检测。本论文基于硝酰基与水解酶在体内重要的生理作用,开展了硝酰基、脂肪酶、甘油二酯脂肪酶荧光探针的研究,研究内容主要包括以下三部分:第一部分:一种用于活细胞中硝酰基成像的快速响应型近红外荧光探针硝酰基(Nitroxyl,HNO)是一氧化氮的单电子还原产物,在生理过程中发挥着独特的生物学功能。HNO在治疗心力衰竭、酒精中毒和预防红外线损伤等方面具有重要的作用。但由于HNO在体内存在时间很短且缺少快速检测的工具,所以目前仍不清楚内源性HNO的合成途径和生理作用机制。本研究选用2-(二苯基膦基)苯甲酸作为HNO的识别基团和CP-OH作为近红外荧光团,设计合成了一种用于检测HNO的荧光探针CPN。CP-OH的羟基与2-(二苯基膦基)苯甲酸反应形成酯键,抑制了分子内电荷转移效应,淬灭了CPN的荧光。当探针CPN与HNO作用时,CPN的酯键被破坏,释放出荧光团CP-OH,在近红外区(670 nm)发出强烈的荧光。体内外性能评价表明探针CPN能快速检测体内外HNO,检测限达到1.0×10-6 M,这对于监测短暂存在于生物系统中的HNO的动态变化非常重要。因此,探针CPN在研究HNO在生物系统中的作用等方面有很大的潜力。第二部分:一种用于检测人血清中脂肪酶活性的比率型荧光探针急性胰腺炎是一种常见的胃肠道疾病,发病率高,死亡率高。血清脂肪酶主要来源于胰腺,是诊断急性胰腺炎的重要生物标志物之一,其灵敏性和准确度要远高于血清淀粉酶。血清脂肪酶活性的检测对于急性胰腺炎早期诊断具有重要意义。然而,目前仅开发出几款在两相溶液中检测脂肪酶活性的单荧光发射的荧光探针,上述探针检测结果的准确性易受环境的影响。因此,迫切需要开发一款具有自我校正特性的环境友好型荧光探针用于检测脂肪酶活性。为此,本研究根据脂肪酶对酯键的水解特性,设计合成了一种用于检测脂肪酶活性的比率荧光探针(CARA)。通过以丙氨酸为核心,丙氨酸的氨基与香豆素酸的羧基以酰胺键连接形成能量供体(CA),CA的羧基通过酯键与能量受体罗丹明醇(RA)的羟基连接,构建了荧光共振能量转移(Fluorescent Resonance Energy Transfer,FRET)体系。当探针CARA与脂肪酶作用时,由于探针CARA的酯键被脂肪酶水解,改变了CA与RA间的FRET过程,导致荧光信号的改变,从而检测脂肪酶活性。体外评价表明在人血清和水溶液中,CARA探针对脂肪酶有较好的选择性和抗干扰能力,在PBS溶液和HS/PBS溶液中的检出限分别为48.5 U/L和69.88 U/L。因此,探针CARA在急性胰腺炎的早期临床诊断中具有潜在的应用价值。第三部分:基于天然底物的比率型荧光探针用于甘油二酯脂肪酶活性的检测甘油二酯脂肪酶(Diacylglycerol lipase,DAGL)是内源性大麻素2-花生四烯酸甘油酯(2-arachidonoylglycerol,2-AG)的生物合成关键酶。它通过调节2-AG的水平参与中枢神经系统的多种生理活动。据报道,DAGL与癫痫、焦虑、抑郁、恐惧等神经精神疾病密切相关。但因缺少原位检测DAGL活性的工具,所以DAGL在各种神经精神疾病下的活性动态尚不清楚。本研究根据DAGL的催化底物甘油二酯的分子结构,以及DAGL特异性水解甘油二酯1-位酯键的特性,设计合成了一种用于特异性检测DAGL活性的荧光探针(DCR)。该探针以丙三醇为核心,通过酯键将荧光团香豆素酸(CR)和罗丹明衍生物(LR)连接到丙三醇的1、2号位,在两个荧光团间建立FRET体系。当探针DCR与DAGL作用时,由于探针1-位酯键的水解破坏了FRET体系,引起两荧光团间FRET信号的变化,达到检测DAGL活性的目的。体内外性能评价表明探针DCR对DAGL有很好的选择性,能够应用于组织与活体内DAGL活性的可视化检测。
其他文献
目的:通过体外诱导小鼠骨髓源树突状细胞(bone marrow-derived dendritic cells,BMDCs),以及链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)诱导1型糖尿病小鼠模型,探讨晚期糖基化终末产物(advanced glycation end products,AGEs)对糖尿病小鼠角膜病变中树突状细胞(dendritic cells,DCs)功能的影响及其机制。方法
目的:环状RNA(circular RNA,circRNA)表达的失调与癌症的进展密切相关。结直肠癌(colorectal cancer,CRC)是最常见的胃肠道恶性肿瘤之一,死亡率很高。在许多发展中国家,结直肠癌的发病率和死亡率仍在逐年上升。在这里,我们旨在研究hsa_circ_0006401在结直肠癌(CRC)组织及细胞中的表达水平及其在结直肠癌增殖和转移中的作用,探究hsa_circ_000
目的:肝细胞肝癌(Hepatocellular Carcinoma,HCC)占肝脏恶性肿瘤的90%。去整合素-金属蛋白酶家族(a disintegrin and metalloproteinase,ADAMs),一类常见的锌依赖的跨膜糖蛋白,ADAM9是其中一员,其在人肝癌中表达上调,能够促进肝癌发生发展,但其促进肝癌细胞发生发展的具体机制并不完善。本研究应用TMT标记结合生物信息学分析技术,发现
研究背景:口腔鳞状细胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)为头颈部常见的恶性肿瘤之一,虽然近十年来治疗方法不断改进,但是5年生存率仍保持在50%左右,晚期OSCC患者的预后和生存质量更是亟需提高。化疗作为其重要治疗手段之一,临床常用药物包括铂类、氟尿嘧啶、紫杉醇和甲氨喋呤等,但骨髓抑制、消化道反应、黏膜炎、干燥综合征等不良反应及耐药性常常阻碍化疗药物的临床应用。
目的:患者感染结核分枝杆菌后炎症水平失调,机体血脂水平及脂质代谢可发生显著变化。本研究拟通过对肺结核(pulmonary tuberculosis,PTB)患者血脂水平及血清脂质组学、胆汁酸代谢、炎症水平分析研究,探索肺结核患者血清脂质代谢与炎症水平的特点和相关性,为探索疾病关联风险因子提供研究依据。方法:本研究采用横断面研究的方法,选取2011年7月至2020年10月就诊于山东省某医院,经诊断确
目的:年龄相关性听力减退(Age Related Hearing Impairment,ARHI)是一种严重影响老年人生活品质的疾病,为揭示ARHI发病机理及预防ARHI提供科学依据,本研究分别探讨糖皮质激素受体(Nuclear Receptor Subfamily 3,Group C,Member1,NR3C1)基因单核苷酸多态性和反映基因整体水平的NR3C1基因评分对ARHI的影响作用;研究N
目的:我国非酒精性脂肪肝病(NAFLD)患病率呈逐年增长趋势,成为威胁我国居民的第一大慢性肝病,防治NAFLD已成为日趋突显的公共健康问题。横断面和病例对照研究发现,NAFLD患者存在循环n-3多不饱和脂肪酸(PUFA)和25-羟基维生素D3(25(OH)D3)浓度低于健康人群的情况,而分别补充富含n-3 PUFA的深海鱼油和维生素D对NAFLD具有不同的改善效果。本项目旨在利用随机双盲对照试验,
目的:机体受到电离辐射损伤时,会出现一系列急性和慢性应激过程,机体的器官、组织和细胞将会产生不同程度的损伤,这种损伤严重时会对生命造成威胁。新穿心莲内酯是穿心莲的一种化合物,也是一种中药成分,有研究发现其具有抗氧化损伤的作用,对辐射引起的细胞损伤具有一定防护作用。T淋巴细胞是一种重要的免疫细胞,能够抵抗病原微生物入侵,在机体发挥免疫过程中起着重要作用,然而它却是极易受到辐射损伤的一类细胞,因此研究
研究背景外伤、术后等引起的颅骨缺损修复一直是外科医生面临的临床难题。目前常用的颅骨缺损修补的材料有自体骨、异体骨、异种骨、有机玻璃、骨水泥、钛网及钛合金等,自体骨移植仍被认为是颅骨缺损修复的金标准。但是这些材料因取材有限、供体继发损伤、免疫排斥、易发感染、制备工艺复杂、制造成本高、可塑性差等缺陷均不理想。组织工程为颅骨缺损修复提供了新的途径,其中细胞载体一直是组织工程领域的研究热点。小鼠胚胎成骨细
目的:建立幽门螺杆菌(H.pylori,HP)感染小鼠模型,研究褐藻提取物岩藻多糖对鼠胃幽门螺杆菌定植的影响。方法:将22只8周龄C57BL/6品系小鼠,随机分为A对照组(灭菌双蒸水):灌服等量灭菌的双蒸水,B单纯幽门螺杆菌感染组:灌服等量HP菌液,C单纯干预组(岩藻多糖):灌服等量岩藻多糖水溶液,D预防干预组:灌服岩藻多糖进行预干预再感染幽门螺杆菌,E治疗干预组:感染幽门螺杆菌后再岩藻多糖干预,