基于大斯托克斯位移近红外荧光探针检测食品腐败与关节炎模型中硫化氢的研究及其应用

《Journal of Molecular Structure》：Near-Infrared Fluorescent Probe with Large Stokes Shift for Detecting Hydrogen Sulfide in Food Spoilage and Arthritis Models

本文系统探讨了薯蓣皂苷元与CT-DNA、HSA、胰蛋白酶的多靶点相互作用机制，通过荧光光谱（淬灭类型、结合常数、FRET分析等）、FTIR和分子对接技术揭示其结合模式（最小沟槽结合、亚结构域IB结合、催化口袋结合），结合ADMET预测证实其良好口服吸收性和多靶点治疗潜力，为天然产物药物研发提供新视角。

　　

亮点

材料与仪器

本研究所有实验均采用试剂级化学品，未进行进一步纯化。使用试剂包括：氢氧化钾（目录号221473）、氯化钠（目录号S7653）、三羟甲基氨基甲烷-盐酸（Tris缓冲液）（目录号T3253）、小牛胸腺DNA（CT-DNA）（目录号D1501）、胰蛋白酶（目录号T8003）、人血清白蛋白（HSA）（目录号A1653）、溴化乙锭（EB）（目录号E7637）、霍氏染料（Hoechst）等。

通过电子吸收光谱研究CT-DNA结合活性

结构变化和复合物形成可通过简便的电子吸收测量技术有效检测。当出现轻微红移时，表明芳香族氨基酸残基周围极性增加；反之，蓝移则提示极性降低或疏水性增强。本研究通过图1A展示了添加CT-DNA后薯蓣皂苷元电子吸收光谱的变化，结合常数计算表明其通过最小沟槽模式与DNA稳定结合，结合过程为自发放热反应。

结论

本研究通过实验与计算机模拟相结合的方法，首次系统评估了薯蓣皂苷元与CT-DNA、HSA、胰蛋白酶三大生物靶点的相互作用。分子对接显示其对HSA具有最高亲和力（-10.5 kcal/mol），结合位点分别位于DNA的最小沟槽、HSA的IB亚结构域及胰蛋白酶的催化口袋。多维荧光分析证实其可通过静态淬灭机制影响蛋白质构象，同步荧光揭示了结合过程对色氨酸微环境的影响。该多靶点作用特性为开发基于天然产物的炎症性疾病治疗策略提供了新思路。