基于羟苯基多烯吡啶盐骨架发展双光子荧光探针检测醌氧化还原酶和硫氧还蛋白还原酶
发布时间：2021-04-21 23:07
细胞中氧化还原稳态的失衡与癌症、神经退行性疾病、心血管疾病等众多疾病的发展紧密关联。氧化还原酶是维护细胞氧化还原稳态的重要组成部分。探究细胞中氧化还原酶的功能和水平对疾病的诊断和治疗具有重要的意义。双光子荧光成像技术以其较高的灵敏度、无损快速分析、高时空分辨率和深层组织穿透能力成为检测和成像复杂生物系统中活性物种的有力工具。据此本论文基于羟苯基多烯吡啶盐骨架共轭连接响应基团的策略设计酶激活的新型双光子荧光探针。全文主要的创新点和内容如下:（1）NADPH:醌氧化还原酶（NQO1）在醌解毒作用中扮演着重要的角色,也是潜在的治疗靶点,高时空示踪和成像NQO1对于关联NQO1的疾病的早期诊断以及监测治疗效率是迫切需求的。据此我们设计了一类具有推拉结构和不同共轭链长短的羟苯基多烯吡啶盐荧光团。在该类荧光团上通过嫁接响应基团三甲基锁醌构建探针,实现以分子内电荷转移机理成像NQO1。在系统筛选后,我们鉴定了探针QBMP为检测线粒体中NQO1的比率型双光子荧光探针,具有优良的性质:包括优异的选择性、快速的响应（4 min）、大的斯托克斯位移（162 nm）、超低的检测限（0.9 nM）和深层组织穿透...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
缩略语表
第一章 文献综述
1.1 前言
1.2 小分子酶荧光探针设计策略
1.2.1 底物型酶荧光探针
1.2.2 非底物型酶荧光探针
1.2.3 小分子酶荧光探针的荧光信号转换机制设计
1.2.4 酶荧光探针其他特点
1.3 氧化还原酶在疾病中的检测方法
1.4 NAD（P）H:醌氧化还原酶（NQO1）
1.4.1 NQO1的介绍
1.4.2 NQO1荧光探针
1.4.3 底物型NQO1荧光探针
1.4.4 非底物型NQO1荧光探针
1.5 硫氧还蛋白酶（TrxR）
1.5.1 硫氧还蛋白酶的介绍
1.5.2 底物型TrxR荧光探针
1.5.3 非底物型TrxR荧光探针
1.6 双光子吸收截面
1.7 论文选题依据及拟解决科学问题
参考文献
第二章 发展推拉结构的羟苯基多烯吡啶盐荧光团用于比率型检测线粒体NQO1的双光子荧光探针
2.1 前言
2.2 结果与讨论
2.2.1 荧光团和探针的合成以及筛选
2.2.2 确定比率型荧光探针QBMP用于选择性检测NQO1
2.2.3 机理研究
2.2.4 细胞毒活性和亚细胞器定位研究
2.2.5 生物应用:区分癌细胞和正常细胞
2.2.6 生物应用:揭示在PD中降低的NQO1 活性以及发展NQO1诱导剂作为神经保护试剂
2.2.7 双光子在组织成像中的应用
2.3 本章小结
2.4 方法和材料
2.4.1 实验材料
2.4.2 主要仪器
2.5 实验方法
2.5.1 探针的合成以及谱图数据
2.5.2 探针的紫外和荧光光谱
2.5.3 探针的动力学实验
2.5.4 细胞培养
2.5.5 细胞毒活性实验
2.5.6 细胞荧光成像
2.5.7 荧光量子产率测定
2.5.8 双光子吸收截面的测定
2.5.9 组织成像
参考文献
第三章 基于羟苯基多烯吡啶盐骨架设计比率型双光子荧光探针用于检测和成像活细胞中TrxR活性
3.1 前言
3.2 结果与讨论
3.2.1 探针的合成
3.2.2 紫外-可见光谱分析
3.2.3 探针的荧光光谱性质
3.2.4 探针DSMP的光谱性质研究
3.2.6 探针的细胞毒活性研究
3.2.7 线粒体靶向实验
3.2.8 特异性检测细胞内的TrxR2
3.2.9 生物应用:揭示在PD中降低的TrxR活性
3.3 小结
3.4 仪器和试剂
3.4.1 实验材料
3.4.2 主要仪器
3.5 实验方法
3.5.1 探针的合成及其波谱数据
3.5.2 探针的紫外和荧光光谱
3.5.3 细胞培养
3.5.4 细胞毒活性实验（MTT）
3.5.5 细胞荧光成像
参考文献
第四章 全文总结及其展望
4.1 全文总结
4.2 工作展望
部分化合物谱图
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Affinity-guided protein conjugation: the trilogy of covalent protein labeling, assembly and inhibition[J]. Yongsheng Yu,Jiang Xia. Science China（Chemistry）. 2016(07)
[2]双光子吸收截面的测量方法[J]. 何国华,王刚,叶莉华,崔一平. 激光杂志. 2003(06)
本文编号：3152664
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
缩略语表
第一章 文献综述
1.1 前言
1.2 小分子酶荧光探针设计策略
1.2.1 底物型酶荧光探针
1.2.2 非底物型酶荧光探针
1.2.3 小分子酶荧光探针的荧光信号转换机制设计
1.2.4 酶荧光探针其他特点
1.3 氧化还原酶在疾病中的检测方法
1.4 NAD（P）H:醌氧化还原酶（NQO1）
1.4.1 NQO1的介绍
1.4.2 NQO1荧光探针
1.4.3 底物型NQO1荧光探针
1.4.4 非底物型NQO1荧光探针
1.5 硫氧还蛋白酶（TrxR）
1.5.1 硫氧还蛋白酶的介绍
1.5.2 底物型TrxR荧光探针
1.5.3 非底物型TrxR荧光探针
1.6 双光子吸收截面
1.7 论文选题依据及拟解决科学问题
参考文献
第二章 发展推拉结构的羟苯基多烯吡啶盐荧光团用于比率型检测线粒体NQO1的双光子荧光探针
2.1 前言
2.2 结果与讨论
2.2.1 荧光团和探针的合成以及筛选
2.2.2 确定比率型荧光探针QBMP用于选择性检测NQO1
2.2.3 机理研究
2.2.4 细胞毒活性和亚细胞器定位研究
2.2.5 生物应用:区分癌细胞和正常细胞
2.2.6 生物应用:揭示在PD中降低的NQO1 活性以及发展NQO1诱导剂作为神经保护试剂
2.2.7 双光子在组织成像中的应用
2.3 本章小结
2.4 方法和材料
2.4.1 实验材料
2.4.2 主要仪器
2.5 实验方法
2.5.1 探针的合成以及谱图数据
2.5.2 探针的紫外和荧光光谱
2.5.3 探针的动力学实验
2.5.4 细胞培养
2.5.5 细胞毒活性实验
2.5.6 细胞荧光成像
2.5.7 荧光量子产率测定
2.5.8 双光子吸收截面的测定
2.5.9 组织成像
参考文献
第三章 基于羟苯基多烯吡啶盐骨架设计比率型双光子荧光探针用于检测和成像活细胞中TrxR活性
3.1 前言
3.2 结果与讨论
3.2.1 探针的合成
3.2.2 紫外-可见光谱分析
3.2.3 探针的荧光光谱性质
3.2.4 探针DSMP的光谱性质研究
3.2.6 探针的细胞毒活性研究
3.2.7 线粒体靶向实验
3.2.8 特异性检测细胞内的TrxR2
3.2.9 生物应用:揭示在PD中降低的TrxR活性
3.3 小结
3.4 仪器和试剂
3.4.1 实验材料
3.4.2 主要仪器
3.5 实验方法
3.5.1 探针的合成及其波谱数据
3.5.2 探针的紫外和荧光光谱
3.5.3 细胞培养
3.5.4 细胞毒活性实验（MTT）
3.5.5 细胞荧光成像
参考文献
第四章 全文总结及其展望
4.1 全文总结
4.2 工作展望
部分化合物谱图
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Affinity-guided protein conjugation: the trilogy of covalent protein labeling, assembly and inhibition[J]. Yongsheng Yu,Jiang Xia. Science China（Chemistry）. 2016(07)
[2]双光子吸收截面的测量方法[J]. 何国华,王刚,叶莉华,崔一平. 激光杂志. 2003(06)
本文编号：3152664
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