优化了光探针,用于在活细胞和人体血液中检测硫酸肝素
Hyun Jung Hwang1, Sumita Subedi2, Kishor Khadka2
1Research Center for Controlling Intercellular Communication and Education and Research Center for Smart Energy Materials and Process, Inha University, Incheon, 402-751, South Korea.
Biosensors & bioelectronics
|December 7, 2025
概括
研究人员开发了新的光探针,用于实时检测硫酸肝素 (HS) 蛋白质糖. 基化探针提供了增强的细胞表面保留和选择性,使得在活细胞和人体血液中能够准确量化HS.
科学领域:
- 生物化学和分子生物学
- 细胞生物学 细胞生物学
- 化学生物学 化学生物学
背景情况:
- 肝素硫酸盐 (HS) 蛋白质糖是关键的细胞表面分子,参与各种生物过程,包括细胞信号传递,血管生成和瘤入侵.
- 在活细胞中精确的实时检测和定量HS受到其结构复杂性和探针内化挑战的阻碍.
研究的目的:
- 设计和合成新型光探针,用于在活细胞表面选择性和实时检测HS蛋白质甘氨酸.
- 评估PEGylation和脂肪酸结合在优化探针定位,保留和HS检测灵敏性的有效性.
主要方法:
- 光探针 (1-3) 的合理设计,具有具有脂肪酸和/或PEG结合的分支受体.
- 用光显微镜评估活细胞中的探针选择性,细胞表面定位和保留时间.
- 在酶消化或基因/化学抑制HS硫化后,对HS水平的定量监测.
- 在人类血中检测HS的探针性能评估,评估血清蛋白结合.
主要成果:
- 基化探针 (3) 显示稳定,选择性和比度光反应HS与独家细胞表面定位120分钟.
- 脂肪酸结合式探针 (2) 显示由于随后的细胞质内化,细胞表面保留有限.
- 探测器3使得HS枯竭的定量监测成为可能,并有效地减弱了纤维细胞生长因子信号传递和癌细胞迁移.
- PEG结合减少了对血清蛋白的非特异性结合,提高了人类血液中HS检测灵敏度和选择性.
结论:
- 基化是一种高度有效的策略,用于开发先进的光探针,可增强细胞表面的定,并延长HS的保留时间.
- 优化的光探针可促进活细胞中HS动态的定量监测,并改善血液等生物流体中的HS检测.
- 这些发现为研究HS蛋白质糖在各种生理和病理过程中的作用提供了有价值的工具.
