Azidofluoresceínas fluorogénicas para imágenes biológicas. | JoVE Visualize

Área de la Ciencia:

Biología Química Biología química.
Química orgánica es la química orgánica.
Imágenes biomédicas de imágenes.

Sus antecedentes:

Las reacciones químicas bioortogonales permiten el etiquetado específico de las biomoléculas dentro de sistemas biológicos complejos.
Las sondas fluorogénicas que aumentan la fluorescencia en la reacción son ideales para la obtención de imágenes "sin lavado", reduciendo el ruido de fondo.
Desarrollar sondas con un aumento predecible de la fluorescencia tras la activación bioortogonal sigue siendo un desafío.

Objetivo del estudio:

Diseñar racionalmente y sintetizar nuevas sondas de azido fluorogénico activadas por reacciones de cicloadición bioortogonales.
Para identificar los derivados de azidofluoresceína con un aumento significativo de la fluorescencia en la reacción con los alquinos.
Demostrar la utilidad de estas sondas para etiquetar biomoléculas in vitro y en células en condiciones de no lavado.

Principales métodos:

Cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT) para predecir la mejora de la fluorescencia de los derivados de azidofluoresceína.
Síntesis y verificación experimental de cuatro derivados de azidofluoresceína en reacciones modelo.
Etiquetado in vitro de proteínas funcionalizadas con alquinos y imágenes celulares in situ de las glicoproteínas.

Principales resultados:

Los cálculos de DFT guiaron la identificación de prometedores derivados de azidofluoresceína.
Cuatro derivados sintetizados mostraron una mejora de la fluorescencia en la reacción con alquinos (catalizados por Cu o libres de Cu).
Un análogo de 4-azidonaftilfluoresceína demostró el etiquetado selectivo de proteínas y glicoproteínas, lo que permite la obtención de imágenes celulares sin lavar.

Conclusiones:

Estableció una plataforma para el diseño racional de sondas de azida fluorogénica para imágenes bioortogonales.
Demostró la aplicación exitosa de estas sondas para el etiquetado selectivo de biomoléculas e imágenes celulares en condiciones de no lavado.
Destacó el potencial para adaptar las propiedades espectrales de estas sondas para diversas aplicaciones de imágenes biológicas.