Advanced Science:原位光激活的生物正交偶联反应

【字体: 时间:2019年06月05日 来源:生物通

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  研究人员开发了基于亚硝基(nitroso)和二烯(diene)的原位光激活生物正交偶联反应,为化学生物学研究提供了新的技术手段。

  

近几十年来,体内标记和追踪细胞的方法已经得到长足的发展,但近期的一系列新方法延伸了谱系研究的范围——新工具能获得非常多样的细胞标记,并以高分辨率解析它们。

来自上海科技大学免疫化学研究所的研究人员发表了题为“Photoactivatable Fluorogenic Labeling via Turn‐On “Click‐Like” Nitroso‐Diene Bioorthogonal Reaction”的文章,开发了基于亚硝基(nitroso)和二烯(diene)的原位光激活生物正交偶联反应,为化学生物学研究提供了新的技术手段。

这一研究发现公布在Advanced Science杂志上,由上海科技大学免疫化学研究所刘佳、姜标研究团队与中山大学药学院蒋先兴教授合作完成。

原位荧光成像不会激活游离的荧光基团前体,因而比直接标记目标蛋白的荧光基团具有更低的背景噪音。在此项研究中,刘佳、姜标团队与合作者一起开发了高效的、生物正交、基于亚硝基(nitroso)的狄尔斯-阿尔德反应(Diels-Alder reaction),能用于活细胞及动物体内的原位细胞成像。通过紫外线(UV)处理,原位生产的荧光基团能进一步增加强度,从而达到对荧光激活的时效调控。

图1. 不同的原位蛋白质荧光标记策略。A. 基于偶联反应的原位荧光标记。B. 基于淬灭基团的原位荧光标记。C. 基于nitroso-diene的光激活原位荧光标记技术。

图2. Nitroso-diene原位荧光成像能用于活体肿瘤标记。A.含有diene基团紫杉醇的合成。B. 小鼠ZR-75-1乳腺癌模型的远红外成像,nitroso-diene化合物在局部注射。a-b,对照组,注射非靶向diene化合物20和化合物9。c, 对照荧光组,注射taxol-diene化合物但不注射nitroso配体。d-h, 注射taxol-diene和nitroso化合物在不同时间点的荧光富集变化。

中山大学药学院李白博士和免化所姜标抗体化学实验室2015级研究生周先豪(现在美国罗德岛大学攻读博士学位)为本文的共同第一作者,中山大学药学院蒋先兴博士和免化所大分子药物递呈实验室PI刘佳博士为文章的共同通讯作者。本项目获得了国家自然科学基金委员会重点研发计划和广东省协同创新团队项目支持。

原文标题:

Photoactivatable Fluorogenic Labeling via Turn‐On “Click‐Like” Nitroso‐Diene Bioorthogonal Reaction



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