基导向光催化剂和远红光使活细胞内的催化生物对角解成为可能

科学领域:

• 化学生物学
• 生物对角化学
• 光催化

背景情况:

• 活细胞生物对应化学需要高效和有针对性的激活方法.
• 光催化为生物系统中的化学反应提供了时空控制的方法.
• 西拉罗达胺 (SiR) 染料是已知具有光催化应用潜力的光体.

研究的目的:

• 开发用于活细胞光催化剂的联体导向催化剂.
• 使用红光光催化剂控制化合物和微管不稳定剂的释放.
• 在细胞环境中研究基于SiR的光催化剂的局部化和有效性.

主要方法:

• 设计和合成与DNA或突结合的联体导向催化剂.
• 使用红光 (660 nm) 光催化启动化学级联.
• 使用Silarhodamine (SiR) 染料作为光催化剂和光报告剂.
• 用于设计氧化还原激活光的计算辅助.
• 对细胞事件进行实时可视化的聚焦显微镜.

主要成果:

• 在活细胞中成功释放化合物和n-CA4 (微管不稳定剂).
• 通过SiR光催化剂的高细胞兼容性和最小的单片氧产量.
• 在低度的光 (25 nM) 和SiR-H染料 (500 nM) 中实现有效的脱.
• 证明了SiR的局部化到核 (SiR-H) 和微管 (SiR-T).
• 通过SiR-T光和共聚焦显微镜可视化实时微管脱聚合.

结论:

• 在活细胞中实现高效和有针对性的生物对等化学反应的,以基导向的SiR型光催化剂.
• 红光光催化提供了一个细胞兼容的方法来控制化学反应的空间时间.
• 这种方法可以实时研究细胞过程,例如微管动力学.