蛋白质的空间结构决定了其生物学功能,在生物体的很多生命活动中都伴随着蛋白质二级结构的变化,而蛋白质二级结构的检测对于认识蛋白质生物学功能有着重要意义。目前检测蛋白质二级结构变化的方法很多,但是存在费时费力、仪器昂贵和样品制备复杂等诸多局限,我们希望使用荧光成像的方法对生物体内蛋白质的二级结构变化进行检测。课题组在之前的工作中发现富含α-螺旋的蛋白质可以使一些荧光分子发生激发态分子内质子转移(excited-state intramolecular proton transfer,ESIPT)过程,并将其用于前列腺癌细胞的识别。在此基础上,我们以3-羟基黄酮为母体,设计合成了一系列的ESIPT类荧光分子,并对其与一系列富含αα-螺旋蛋白质的相互作用进行了研究,发现了 α-螺旋蛋白质促进该类荧光分子发生ESIPT过程。以此为基础,观察该类荧光分子在钙调蛋白结合钙离子过程中荧光的变化,发现此类荧光分子不仅可以区别α-螺旋含量不同的蛋白质,还有检测细胞内会引起蛋白αα-螺旋含量变化的重要生理过程的潜在应用。此外,我们设想蛋白质的α-螺旋与此类荧光分子存在相互作用,细胞中大量存在的富含αα-螺旋的蛋白质可以阻止该类荧光分子逃逸出细胞膜,增加荧光分子在细胞中的停留时间。通过倒置荧光显微镜和流式细胞术等一系列实验验证了这一猜想,即我们合成的荧光分子可以在细胞内长时间停留,能够作为荧光母体分子发展对细胞内活性物种进行长时间实时监测的高灵敏度荧光探针。