1. 清新电源首页
  2. 学术动态
  3. 博采百家
  4. AdvancedScienceNews

还原敏感型荧光探针用于生物大分子细胞浆递送的高效/定量分析

生物大分子包括多肽、蛋白质、核苷酸等,在治疗肿瘤、艾滋病等重大疾病中发挥着越来越重要的作用。细胞主要通过内吞作用摄取生物大分子,内吞体进入胞浆后与溶酶体结合。但是溶酶体内存在大量的水解酶、酯酶且pH值低(溶酶体内pH值为4.5,胞浆及胞外为7.4),会快速降解生物大分子并使其失去活性。因此,促使生物大分子从溶酶体中逃逸,进入到细胞浆中与其作用靶点结合是发挥其药效和提高成药性的关键。目前,如何开发有效的细胞浆递送策略是本领域研究的热点和难点之一。


在科学家的不懈努力下,取得了一系列研究进展。但是,缺乏可靠的定量检测细胞浆递送效率的手段仍然是我们面对主要的挑战之一,限制了开发有效的针对不同生物大分子的细胞浆递送方法。荧光显微镜是最常用的评价手段,将荧光探针标记生物大分子或者载体材料,通过共聚焦显微镜观察生物大分子的荧光信号与溶酶体探针的共定位进行评价。由于部分从溶酶体逃逸的生物大分子进入细胞浆后被大量稀释,造成了其信号微弱使信噪比降低,而内吞体中信号强度高会降低检测的灵敏度和准确性。另外,这种方法不能应用于高通量筛选(比如微孔板检测仪)。因此,迫切需求一种简单、定量的方法用于检测生物大分子的溶酶体逃逸和细胞浆递送效率,并且实现高通量筛选。


还原敏感型荧光探针用于生物大分子细胞浆递送的高效/定量分析


基于以上问题,德克萨斯大学西南医学中心高金明教授及其团队开发了一种新型的还原敏感荧光探针,用于定量检测生物大分子的溶酶体逃逸细胞浆递送。该团队利用荧光共振能量转移,将供体荧光分子和受体荧光分子通过二硫键结合到半胱氨酸上,末端的羧基进一步活化成琥珀酰亚胺脂,能够标记含有氨基的生物大分子,包括抗原蛋白、抗体、酶和聚合物。被该探针标记的大分子具有极高的还原敏感性,能够特异性地在细胞浆中被谷胱甘肽激活而发出荧光信号,而在溶酶体中没有信号,结果表明该探针能够定量检测细胞浆递送效率。在此基础上,作者使用这种荧光分子对一系列高分子材料进行了高通量分析,实现了对其细胞浆递送效率的高效评价。荧光共聚焦显微镜进一步验证了该探针能够对溶酶体逃逸和细胞浆递送进行有效响应,提高了检测的准确性。该设计能够快速筛选生物大分子的载体来进行细胞浆递送,为加速大分子药物的开发和应用带来了新的希望。


相关工作发表在Angew.Chem.Int. Ed.(DOI: 10.1002/anie.201610302),原文链接如下,或直接点击最下方阅读原文

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201610302/abstract


互动关注

Wiley Advanced Science News官方微信平台

如希望发表科研新闻或申请信息分享,请联系:ASNChina@wiley.com

关注方式:微信右上角添加朋友—公众号—搜索“AdvancedScienceNews”或下方长按识别二维码。还原敏感型荧光探针用于生物大分子细胞浆递送的高效/定量分析


点击“阅读原文”


本站非明确注明的内容,皆来自转载,本文观点不代表清新电源立场。

发表评论

登录后才能评论