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双马来酰亚胺BODIPY荧光探针用于蛋白质特异性标记研究进展
发布时间:2020-09-17     作者:zhn   分享到:

双马来酰亚胺BODIPY荧光探针用于蛋白质特异性标记研究进展

用荧光探针对特定的靶蛋白(POI)进行标记已经成为研究蛋白表达、定位和转运的主要方式之一。然而,主要用于标上的荧光电极大部分是“always-on”型的,这限制了其广泛应用。因此,开发制作而成”turn-on”型荧光探针用于特定蛋白的标记已成为一个研究热点。

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近日,加拿大渥太华大学Jeffrey W. Keillor教授课题组设计合成双马来酰亚胺荧光团4(俗称YC23,该分子以氟硼二吡咯(BODIPY)为基本骨架,连接上双马来酰亚胺后,其光诱发电子器材转至(PET)的特性引发BODIPY发生荧光淬灭。只有当特定蛋白的巯基与马来酰亚胺发生加成反应后,BODIPY的荧光才能恢复(图1)。作者还将该分子应用于细胞裂解液和哺乳动物中特定蛋白的荧光标记。相关成果以“A green BODIPY-based, super-fluorogenic, protein-specific labelling agent”为题发表在Angew. Chem. Int. Ed.上(DOI: 10.1002/anie.201805482)。


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作者选择了麦芽糖结合蛋白MBP)作为测试蛋白,并将可遗传病商品编号的肽标记dC10α标记符号在C末端得到MBP-dC10α。接着,作者对MBP-dC10α与YC23的反应进行了研究,结果表明:在与测试蛋白反应之前, YC23显示出可忽略的背景荧光(图2,x轴上的黑线)。随着MBP-dC10α下载量的增加,YC23的荧光强度**增加(图2)。

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随后,作者对25 µM MBP-dC10α与25 µM YC23反应的动力学进行评估,探究其两次加成反应所拟合的涵数类别,结果发现,其主要与二阶模型相匹配,速率常数为868±118 M-1min-1(图3)。


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图3. 定量YC23与降钙素原检测MBP-dC10α反应后的荧光强度随时间变化的拟合图

收起来,从而探索MBP-dC10α与YC23整合的首选性,我们在菌裂解液中使用YC23标注MBP-dC10α,并将溫度升至95 ℃且达到15 min,再参与聚丙酰胺妇科凝胶电泳(SDS-PAGE)分折。报告提示,被箭头的考试核蛋白质仍旧维持其艳丽的荧光,和在转性标准下也能够这样一来(图4B)。在肿瘤细胞裂解液的复杂性动物混合式物中,低至10 μM的YC23能够可视地箭头考试核蛋白质。图4A与4B的非常报告阐明了YC23箭头的暂时性,只有目标蛋白被明确标记并发出强烈的荧光


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图4. MBP-dC10α与YC23结合的选择性分析

在细菌病毒裂解液中探究性学习了YC23的采用性后,小说原作者又研发了其在蒲乳期食草动物細胞中的相关特征。小说原作者采用了只存在的于細胞核中的组淀粉酶H2B为某个蛋白酶,并将dC10α符号在它的C最末端,接着随后,用能抒发相应蛋白质的质粒转染Hela受损细胞,将YC23与Hela组织之间孵育。没想到出现 ,YC23的荧光只存在于细胞核中,证明了其在哺乳动物细胞中具有较好的选择图5)。


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图5. Hela内部的蛋白酶标出成相

总结:作者开发了一种用于蛋白标记的新型双马来酰亚胺BODIPY荧光探针,在细菌裂解液和哺乳动物细胞中均能标记特定的蛋白,且具有较高的选择性和稳定性,这对于探究蛋白的表达、分析和运输包括重要的应用价值。