科学家揭示荧光团缺电子性在近红外荧光探针识别机制中的作用

　　克日，中国科学院大连化学物理钻研所钻研员韩克利、朴海龙与深圳晶泰科技有限公司(XtalPi)的科研团队合作，发明谷胱甘肽转移酶(GST)荧光探针分子的团体辨认性能受控于传统意义上的辨认基团，且与荧光团的缺电子性相干。

　　GST是一种主要的II期解毒酶，经过历程催化谷胱甘肽(GSH)亲核打击并加合到目标物的亲电中心，增长其亲水性以便于运输和排挤细胞外，从而到达解毒目标。相比于一般构造和细胞，GST在多种癌症中的过表达，成为主要的多药抗性癌症标识表记标帜物。近红外荧光探针具有高穿透性、低背景荧光、便于活体成像等优点，因此更具适用代价;但是，文献中对检测GST的该类探针鲜有报道。

　　钻研人员在前期事情(Research，2020)的根底上，以连结系列辨认基团稳定成条件，经过历程引入带正电荷的近红外菁类荧光团HCy以交流先前的双光子荧光团NI，发明HCy系列探针均比响应的NI系列探针具有更强的非酶促和酶促反应性。从尝试和实际计算两个层面，对该钻研及相干文献中的反应动力学功效停止分析推实际证，钻研人员发明，上述征象源于荧光团更强的缺电子性而非亲水性，由此招致HCy系列探针中兼具高活络度和低背景反应噪音的适用探针为辨认基团亲电性更弱的HCy2(对位替换基为三氟甲基)和HCy9(对位为氢原子)，这与对位替换基为氰基的NI3组成比较，突破已有钻研中科研人员对氰基的固有依靠。在该征象的“旌旗灯号放大”效应下，辨认基团之间反应性差别招致的其对差别亚型同工酶的选择性区分得以闪现，该结论得到分子对接模仿功效的印证。钻研人员进一步经过历程细胞、构造及情势小鼠活体成像的功效，考证HCy2和HCy9检测GST的适用性。别的，固然学界普遍觉得不简朴经过历程光致电子转移(PET)调控近红外探针的荧光传感，该钻研经过历程超快光谱和量化计算，证实HCy系列探针的传感机理的确是PET，且辨认基团的亲电性也会影响荧光传感服从。该钻研为荧光探针的团体假想观供给启迪和鉴戒。

　　相干钻研功效发表在《化学科学》(Chemical Science)上，钻研事情得到国家自然科学基金和国家重点研发计划等的资助。

图.荧光团缺电子性在近红外荧光探针辨认机制中的感化