【摘要】：高爾基體是真核細(xì)胞中一類(lèi)重要的細(xì)胞器,高爾基體主要參與蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的修飾與分類(lèi)運(yùn)輸。在此過(guò)程中,高爾基體的pH起著至關(guān)重要的作用。當(dāng)高爾基體的pH穩(wěn)態(tài)遭到破壞時(shí),會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞的功能紊亂,糖基化異常,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)䦟?dǎo)致高爾基體的結(jié)構(gòu)去組織化,進(jìn)而裂解。在許多重大疾病中,高爾基體的pH都會(huì)偏離正常范圍。因此,對(duì)細(xì)胞內(nèi)高爾基體pH值的實(shí)時(shí)、原位、精確的檢測(cè)具有非常重要的意義。然而目前對(duì)高爾基體pH檢測(cè)的方法鮮有報(bào)道。近期有研究推測(cè)跨膜蛋白165(TMEM165)是一種高爾基體Ca~(2+)/H~+的反向離子通道,但是由于缺乏有效的高爾基體pH檢測(cè)工具,這個(gè)推測(cè)目前還未得到直接的證明。因此,我們期望發(fā)展一種高效靶標(biāo)、原位、實(shí)時(shí)檢測(cè)高爾基體pH變化的小分子熒光探針,為T(mén)MEM165的氫離子運(yùn)輸功能提供直接證據(jù),同時(shí)也進(jìn)一步驗(yàn)證炎癥及腫瘤部位的pH變化。此外,在高爾基體中,由于大量的蛋白質(zhì)在其中進(jìn)行加工修飾,其半胱氨酸的水平是否正常也直接影響高爾基體的正常功能。但是,據(jù)我們所知,目前能夠檢測(cè)高爾基體內(nèi)半胱氨酸含量的小分子熒光探針未見(jiàn)報(bào)道。因此發(fā)展一種可以實(shí)時(shí)、特異性檢測(cè)高爾基體內(nèi)半胱氨酸的熒光探針十分必要。本文主要內(nèi)容如下:1.我們?cè)O(shè)計(jì)合成了一種高效靶標(biāo)高爾基體,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)高爾基體pH變化的熒光與光聲雙模態(tài)探針CPH。CPH以對(duì)氨基苯磺酰胺為定位基團(tuán),具有光聲性質(zhì)的七甲川吲哚花菁近紅外染料(Cy7)為熒光團(tuán)。探針CPH具有細(xì)胞及活體水平定量檢測(cè)pH的能力。利用探針CPH,我們還進(jìn)一步驗(yàn)證了TMEM165作為高爾基體Ca~(2+)/H~+反向離子通道的功能。2.我們目標(biāo)設(shè)計(jì)合成一種定位高爾基體,原位檢測(cè)半胱氨酸含量的熒光-光聲雙模態(tài)成像探針。我們以對(duì)氨基苯磺酰胺為高爾基體定位基團(tuán),苯并羥基部花菁為熒光團(tuán),丙烯酸酯基為半胱氨酸的識(shí)別基團(tuán)合成半胱氨酸熒光探針HC-Cys。探針HC-Cys熒光非常微弱,當(dāng)半胱氨酸存在時(shí),酯基斷裂,熒光顯著增強(qiáng)。此外,由于苯并部花菁的近紅外及光聲性質(zhì),探針同樣可以用于活體中光聲和熒光的雙模態(tài)成像。
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：R364.5;O657.3
【圖文】：

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文分子熒光探針子吸收能量后，電子從基態(tài) S0躍遷到激發(fā)態(tài) S1或者其他更高的激發(fā)發(fā)態(tài)的電子是極其不穩(wěn)定的，它會(huì)再失去能量回到電子的較低激發(fā)。回到低能態(tài)的形式有輻射和非輻射躍遷形式。當(dāng)能量以非輻射躍遷是發(fā)生振動(dòng)弛豫，內(nèi)轉(zhuǎn)換或者系間跨越等，當(dāng)能量以輻射躍遷散失時(shí)就會(huì)產(chǎn)生熒光或者磷光[38]。如圖 1-1 是分子受到激發(fā)后，通過(guò)輻射和能量散失的過(guò)程。

圖 1-2 探針 Na-FA 的結(jié)構(gòu)及與甲醛反應(yīng)機(jī)理圖Kevin D. Belfield 教授及其課題組[47]發(fā)展了一種高效靶標(biāo)溶酶體的雙光子熒光探針（圖 1-3）。在此之前，大多數(shù)商用溶酶體染料一般具有較短的激發(fā)波長(zhǎng)，穿透深度較低，這嚴(yán)重限制了它們?cè)诨铙w組織成像中的應(yīng)用。本文合成了一個(gè)對(duì)稱(chēng)親水芴衍生物 LT1，它既可以實(shí)現(xiàn)溶酶體的靶標(biāo)，又具有雙光子吸收的熒光團(tuán)。這就解決了大部溶酶體定位染料穿透深度低的缺陷。此外，由于 LT1 芴環(huán)的 9位含有一對(duì) 10 個(gè)單元的聚乙二醇（PEG）基團(tuán)，因此具有較低的細(xì)胞毒性和良好的水溶性，是一種較為理想的溶酶體標(biāo)記染料。

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本文編號(hào)：2723082