發(fā)展新型NBD基熒光探針用于生物巰基化合物的區(qū)分檢測
發(fā)布時間:2021-04-13 22:13
硫化氫(H2S)、半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH)是重要的生物巰基化合物,這些生物分子可以維持細(xì)胞內(nèi)的氧化還原動態(tài)平衡,參與多種生理病理過程,其代謝水平異常與多種疾病密切相關(guān),可以作為某些疾病的標(biāo)志物,因此生物巰基化合物的區(qū)分檢測及其生理功能的研究具有重要的生理學(xué)和醫(yī)學(xué)意義。熒光探針方法可以原位、實時和可視化檢測目標(biāo)分析物,操作簡便、生物相容性高。盡管已報道了許多熒光探針用于檢測以上生物分子,但是用于特異性檢測其中一種或兩種,并研究其內(nèi)在聯(lián)系的熒光探針還鮮有報道。為此,利用巰基的強親核性,本文以硝基苯并呋咱(NBD)-硫醚基/醚基/胺基為反應(yīng)識別基團(tuán),開發(fā)了一系列區(qū)分檢測生物巰基化合物的熒光分子探針;贜BD硫醚基與巰基的快速硫解反應(yīng),本文首先設(shè)計合成了雙顏色NBD-S-羅丹明熒光探針1,該探針與GSH/H2S反應(yīng)后發(fā)出紅色熒光,與Cys/Hcy反應(yīng)后發(fā)出綠色和紅色熒光,可以通過兩種顏色通道特異性檢測四種生物巰基化合物和Cys/Hcy。此外,探針1還具有高選擇性和靈敏度,可以在毫摩爾級GSH存在條件下特異性檢測人體活纖維肉瘤細(xì)胞中的 Cys/Hcy。為了...
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2酶促合成H2S的示意圖[51??Fig.?1-2?Enzymatic?synthesis?of?出兮卜1??
?Cystefnesulfinate??Aspartate?aminotrafvferasQ?Cystek\esu^inat&?decarboxyfaso??S0a-1?c〇2?S02-??f°?z?\lutamate?\?卜??coo-?m3*??3-Suitinylpyruvate?Hypotaurfne??人?廣。*??cn3?f??c=0?SOa?(S0a^)??coo-?,??Pyruvate?+?Sulfite?NH:S??Taurine??圖1-3?Cys的代謝途徑[13]??Fig.?1-3?Pathway?of?cysteine?metabolism11,1??Hey是蛋氨酸和Cys代謝過程中一個重要的中間產(chǎn)物,它是通過蛋氨酸脫甲基形??成的一種含有巰基的氨基酸,通過反甲基化和反硫酸化的途徑影響細(xì)胞功能,其本身??并不參與蛋白質(zhì)合成,以還原態(tài)或氧化態(tài)的形式被運輸?shù)窖褐校郏保福。Hey人體在氧化??還原穩(wěn)態(tài)中也起著至關(guān)重要的作用。研宄表明,健康人體血清中Hey的正常濃度水平??在5-15?nM范圍內(nèi)[19],而血清中Hey的濃度水平超過15?則會導(dǎo)致高同型半胱氨??酸血癥(又稱為同型半胱氨酸尿癥)[2G];?Hey也被認(rèn)為是心血管疾。ǎ茫郑模┑莫毩??危險因素,該疾病的發(fā)生是由于Hey能直接或間接導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷,促進(jìn)血??管平滑肌細(xì)胞增殖,增強血小板功能,患者可能會出現(xiàn)廣泛性冠狀動脈粥樣硬化,可??因靜脈血栓形成和血栓栓塞性疾病導(dǎo)致死亡[21];血漿中Hey的濃度升高也會導(dǎo)致人體??產(chǎn)生認(rèn)知功能障礙,嚴(yán)重者會導(dǎo)致阿爾茨海默氏并神經(jīng)管畸形和精神障礙在內(nèi)的多??種神經(jīng)
?第一章緒論???子受體之間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移[34]。??!?t?t?!??:(a)?熒光基團(tuán)_一"電子給體)?_電子給體i??丨……?…T?…丨??;(b)?f給電子*突光細(xì)-吸好*'給好基-突光麵-吸電子基::丨????.?--????*?I??i?S?迚-J??z^RET、?I??^?,供體^^>?,供體受體、|??!?_?l-10nm?_?>10nm??、?^^???X??圖1-4光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移(a),分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移(b),熒光共振能量轉(zhuǎn)移(c)效應(yīng)示意圖??Fig.?1-4?Schematic?diagram?of?PET?(a),?ICT?(b),?FRET?(c)?effect??1.3?NBD基熒光探針的研究進(jìn)展??NBD是4-氯-7-硝基-苯并呋咱的衍生化合物,NBD衍生物具有摩爾吸光系數(shù)大的??優(yōu)點,是一種重要的熒光基團(tuán)。2013年我們首次發(fā)現(xiàn)了?NBD-胺的快速硫解反應(yīng),并??成功開發(fā)了?H2S熒光探針[35];同年Pluth課題組發(fā)現(xiàn)NBD-SH具有的獨特的紅色(我??們命名“Pluth紅”),并設(shè)計了一種比例計量型的H2S熒光探針[36]。因此我們認(rèn)為NBD-??胺/醚/硫醚基的硫解可用于熒光探針的開發(fā)與應(yīng)用(圖1-5),例如,基于NBD基的??熒光探針由于諸如FRET淬滅效應(yīng)的作用而不顯示熒光,而與H2S反應(yīng)后釋放出熒光??團(tuán)的熒光,并且NBD部分顯示出獨特的?1也11紅[37】。??〇,??〇?Donor?xh??〇?o?fluorescence?????X?=?N,?0,?S?/?\?co^or??——rigid?lin
本文編號:3136100
【文章來源】:北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2酶促合成H2S的示意圖[51??Fig.?1-2?Enzymatic?synthesis?of?出兮卜1??
?Cystefnesulfinate??Aspartate?aminotrafvferasQ?Cystek\esu^inat&?decarboxyfaso??S0a-1?c〇2?S02-??f°?z?\lutamate?\?卜??coo-?m3*??3-Suitinylpyruvate?Hypotaurfne??人?廣。*??cn3?f??c=0?SOa?(S0a^)??coo-?,??Pyruvate?+?Sulfite?NH:S??Taurine??圖1-3?Cys的代謝途徑[13]??Fig.?1-3?Pathway?of?cysteine?metabolism11,1??Hey是蛋氨酸和Cys代謝過程中一個重要的中間產(chǎn)物,它是通過蛋氨酸脫甲基形??成的一種含有巰基的氨基酸,通過反甲基化和反硫酸化的途徑影響細(xì)胞功能,其本身??并不參與蛋白質(zhì)合成,以還原態(tài)或氧化態(tài)的形式被運輸?shù)窖褐校郏保福。Hey人體在氧化??還原穩(wěn)態(tài)中也起著至關(guān)重要的作用。研宄表明,健康人體血清中Hey的正常濃度水平??在5-15?nM范圍內(nèi)[19],而血清中Hey的濃度水平超過15?則會導(dǎo)致高同型半胱氨??酸血癥(又稱為同型半胱氨酸尿癥)[2G];?Hey也被認(rèn)為是心血管疾。ǎ茫郑模┑莫毩??危險因素,該疾病的發(fā)生是由于Hey能直接或間接導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷,促進(jìn)血??管平滑肌細(xì)胞增殖,增強血小板功能,患者可能會出現(xiàn)廣泛性冠狀動脈粥樣硬化,可??因靜脈血栓形成和血栓栓塞性疾病導(dǎo)致死亡[21];血漿中Hey的濃度升高也會導(dǎo)致人體??產(chǎn)生認(rèn)知功能障礙,嚴(yán)重者會導(dǎo)致阿爾茨海默氏并神經(jīng)管畸形和精神障礙在內(nèi)的多??種神經(jīng)
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本文編號:3136100
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