基于荧光蛋白发色团的Aβ蛋白荧光探针的构建及其生物成像应用

发布时间：2021-03-13 07:14

　　阿尔茨海默症（Alzheimer’s disease,AD）是一种进行性的不可逆神经退行性疾病,影响着全球数千万人的健康,也给家庭和社会带来沉重负担。尽管全世界的科研人员花费了大量时间和精力去尝试找到AD的有效治疗策略,但均以失败告终。究其原因可能有两点:一是目前AD的致病机制尚不完全明确;二是大多数患者确诊时病症已到达不可治的地步,所以开发一种能够早期诊断AD的工具显得至关重要。绿色荧光蛋白（Green fluorescent protein,GFP）是一种由约238个氨基酸组成,蓝光激发可产生绿光的蛋白质,最早从维多利亚多管发光水母中分离而得。绿色荧光蛋白的发现与发展打开了生命科学研究的新篇章,而引起荧光蛋白发光的荧光蛋白发色团对羟基苯咪唑啉酮（p-hydroxybenzylidine-imidazolinone,p-HBDI）结构也引起了科研学者的高度关注。p-HBDI及其衍生物生物相容性好,荧光背景极低,stokes位移大,光稳定性好,为一种潜在的优质化学荧光团骨架,对其进行化学修饰改造能够运用于多领域的荧光微量检测。本文以荧光蛋白发色团为荧光模板骨架进行化学修饰,以AD早期诊... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：117 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

（A）氟硼锁定的荧光蛋白发色团衍生物的设计；（B）引入天冬酰胺的荧光蛋白发色团衍生物结构；（C）o-HBMO与o-HBDI结构

华南理工大学硕士学位论文4图1-2（A）化合物10结构及其在PBS溶液中对各种蛋白和大分子的荧光响应；（B）BDI2、BDI24、BDI8的化学结构；（C）探针1与各种金属离子的荧光响应。Figure1-2(A)Chemicalstructureofcompound10anditsfluorescenceresponsetovariousproteinsandmacromoleculesinPBSsolution;(B)ChemicalstructuresofBDI2,BDI24andBDI8;(C)Fluorescenceresponsetovariousmetalionsfromprobe1.2014年，Baranov课题组再次引入二氟硼结构限制发色团的旋转，设计合成了化合物系列2。这一系列化合物在吸收波长和发射波长上都明显地红移。相对于其他化合物，化合物2a和2e的荧光量子产率受溶剂变化的影响不大。而化合物2a和2e都是在氨基的位置有一个或者两个氢原子，意味着对位氨基的电荷效应影响着高电荷离域度的非发射ICT状态的形成。同时，化合物2c因为具有较好的亲脂性，也被证实能用于细胞内脂滴的检测[28]。之后Baranov课题组又设计合成了构型锁定的化合物4a~g，这一些系列化合物的荧光量子产率至少有一个数量级的提高，荧光发射波长相对于锁定前红移了约60nm[29]。同时，该组在2019年也合成了一些基于萘环结构构像锁定的结构[30]（图1-3）。

第一章绪论5图1-3化合物2a~2g和4a~4g的化学结构及其2a~2g的荧光量子产率。Figure1-3Chemicalstructuresofcompounds2a~2gand4a~4gandfluorescencequantumyieldsof2a~2g.Yang课题组设计合成了化合物2-BFP,具有激发态分子内电荷转移效应(excited-stateintramolecularprotontransfer，ESIPT）。分子内含有NH···N氢键，未在激发态时，分子最大发射波长在465nm处，而当分子处于激发态时，最大发射波长红移至595nm。作者用Zn2+螯合2-BFP，阻止激发态分子内电荷转移，化合物只在470nm处有最大发射峰[31]（图1-4）。


本文编号：3079793