人体血清白蛋白衍生生物传感器用于可视化铜 (II) 和硫化在癌细胞中的相互作用

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 化学生物学 化学生物学
• 分子成像学分子成像学

背景情况:

• 精确监测铜 (Cu2+) 和硫化 (H2S) 对于瘤诊断和治疗评估至关重要.
• 在癌细胞中检测Cu2+和H2S是具有挑战性的,因为瘤微环境的干扰.

研究的目的:

• 开发一种新的基于的生物传感器,用于监测癌细胞中的Cu2+和H2S.
• 为了可视化Cu2+-H2S相互作用对细胞氧化还原平衡的影响.

主要方法:

• 设计和合成了NBD-Asp-Ala-His (NBD-DAH) 传感器,模仿了人类血清白蛋白 (HSA) 的Cu2+结合部位.
• 评估了传感器的特异性,灵敏度和对生物干扰的抗性,用于连续的Cu²⁺和H₂S检测.
• 研究了NBD-DAH和Cu2+结合点和传感机制,评估生物安全性和细胞内适用性.

主要成果:

• NBD-DAH通过"开启-关闭"光反应证明了Cu2+和H2S的特定和敏感的顺序检测.
• 传感器具有高细胞透性,pH兼容性和快速响应,克服瘤微环境干扰.
• 活细胞成像显示,H2S在癌细胞中与Cu2+结合,耗尽超氧化物脱酶1 (SOD1) 活性并调节氧化还原平衡.

结论:

• 一种新的生物传感器,NBD-DAH,已成功开发,用于监测Cu2+和H2S水平及其在癌细胞中的相互作用.
• 这种Cu2+-H2S相互作用会影响细胞内氧化还原平衡,可能是通过调节SOD1活性.