荧光多肽探针靶向检测细胞和斑马鱼中的Cu^(2+)和S^(2-)

摘要

Cu^(2+)作为人体内含量最多的微量元素之一,在人正常的生理活动和新陈代谢中发挥着重要作用,而体内过量的Cu^(2+)则被发现与唐氏综合症、阿尔兹海默症等严重疾病密切相关.S^(2-)作为人体内广泛存在的阴离子,参与调控细胞内的氧化还原平衡、细胞凋亡、胰岛素分泌等各种生理过程,它的过度积累可能是阿尔兹海默症、帕金森的关键诱因.本文构建了一个Dansyl修饰的六肽荧光探针P(Dansyl-Asp-Glu-Pro-Gly-Ser-His),发现多肽探针P可以高特异性地识别Cu^(2+),而不受其他离子的干扰;它与Cu^(2+)以2:1的比例结合形成配合物2P-Cu,导致多肽探针的荧光淬灭.该配合物可以高选择性地检测S^(2-),S^(2-)的加入会置换出配合物中的Cu^(2+),从而恢复多肽探针的荧光.荧光实验表明,多肽探针P以"On-Off-On"的响应模式,实现对Cu^(2+)和S^(2-)的高灵敏检测,检测限分别为160和85 nM.并且,多肽探针P可成功用于活细胞和斑马鱼中Cu^(2+)和S^(2-)的成像.本文开发的新型荧光多肽探针具有生物相容性好、细胞毒性低等优点,可以用于细胞和活体中Cu^(2+)和S^(2-)的靶向检测,在Cu^(2+)和S^(2-)相关疾病的机理研究和诊断中具有广泛的应用潜力.