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分子科学研究所系列成果在美国化学会JACS,Org Lett.,Anal Chem.发表

信息来源:分子科学研究所  发布者:  时间:2017-02-14阅读次数:

  近日,我校分子科学研究所阴彩霞教授课题组在小分子硫醇识别研究中取得重要进展,系列成果发表于美国化学会旗下期刊《美国化学会会志,JACS》、《有机化学快报,Org Lett.》和《分析化学,Anal Chem.》。

 

  成果一、结合Cys在细胞中由半胱氨酸双氧化酶和天冬氨酸氨基转移酶作用下向SO2和丙酮酸的转变过程,阴彩霞教授课题组以香豆素为荧光团,引入α,β不饱和双键和醛基分别作为Cys和SO2的识别位点,同时,结合探针对Cys响应的可逆性,首次在细胞水平实现了荧光探针对Cys细胞内代谢过程的可视化成像。

 

  该工作拓展了硫醇荧光探针的应用前景,深化了细胞内硫醇代谢途径研究,为硫醇荧光探针的设计及应用提供了新思路。研究结果发表在J. Am. Chem. Soc., 2017, DOI: 10.1021/jacs.6b12845。

 

  全文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.6b12845

 

 

 

图1  荧光探针用于Cys细胞内代谢过程成像

 

 

  成果二、针对Cys和Hcy结构和性质的相似性导致的特异性识别难题,阴彩霞教授课题组利用生物兼容性和荧光性能优秀的香豆素衍生物为荧光团、丙烯酰基为识别位点,成功发展了pH调控的Cys和Hcy双检测通道特异性区分识别的荧光探针。

 

  该探针体系首次以实验手段证实了pH对生物硫醇亲核活性的调控作用,为生物硫醇特异性荧光探针设计提供了新的设计思路。研究结果发表在Org. Lett., 2017, 19, 82-85。全文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.orglett.6b03357。

 

 

 

图2  pH调控的Cys和Hcy特异性区分识别荧光探针

 

 

  成果三、芳香族硫醇(苯硫酚及其衍生物)是一类具有活性巯基的高毒性芳香类化合物,其在农药、医药生产和高分子聚合物合成中应用广泛,同时其为生物硫醇Cys、Hcy检测过程中的干扰物质之一。阴彩霞教授课题组针对现有荧光探针对苯硫酚响应迟缓的问题(20-60 min),以2,4-二硝基苯磺酰酯为反应位点,在保留了易离去的磺酰基的同时,减弱了对2,4-二硝基苯基缺电子中心的钝化作用,实现了荧光探针对苯硫酚的高选择性快速识别(检测过程在100 s内完成),生物硫醇Cys、Hcy等不干扰其检测,该研究结果发表在Anal. Chem., 2016, 88, 10499-10503。全文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.6b02520

 

 

 

图3  “Enhanced SNAr”超快速检测苯硫酚的荧光探针

 

  此外,阴彩霞课题组近三年来,每年发表SCI论文15篇以上。

 

  该系列研究受到国家自然科学基金(编号: 21472118, 21672131)、山西省优秀青年基金(编号: 2014021002)、山西省人才支持项目(编号: 2014401)等的资助。

 

 

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