科學導報訊 記者耿倩 2月17日,記者從山西省科技廳獲悉,山西省優(yōu)青基金獲得者、山西大學陰彩霞教授帶領(lǐng)的課題組經(jīng)過三年努力,在小分子硫醇識別研究方面取得重要進展,系列成果發(fā)表于美國化學會旗下期刊《美國化學會會志》《有機化學快報》和《分析化學》。
小分子硫醇是一種廣泛存在的有機化合物,一直以來被視為消除生命體有害物質(zhì)的“清道夫”。前不久,又有科學家發(fā)現(xiàn),小分子硫醇除了有清除毒害的保護性功能,還具有“導演”抗生素精密合成的建設性功能。因此,陰彩霞團隊在小分子硫醇識別研究方面取得的進展,對于相關(guān)農(nóng)藥、醫(yī)藥生產(chǎn)和生物制造技術(shù)具有變革性的推動作用。
據(jù)了解,陰彩霞團隊在小分子硫醇研究方面主要取得了3項科研成果。成果一:結(jié)合Cys在細胞中由半胱氨酸雙氧化酶和天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶作用下向SO2和丙酮酸的轉(zhuǎn)變過程,課題組以香豆素為熒光團,引入α,β不飽和雙鍵和醛基分別作為Cys和SO2的識別位點,同時,結(jié)合探針對Cys響應的可逆性,首次在細胞水平實現(xiàn)了熒光探針對Cys細胞內(nèi)代謝過程的可視化成像。該工作拓展了硫醇熒光探針的應用前景,深化了細胞內(nèi)硫醇代謝途徑研究,為硫醇熒光探針的設計及應用提供了新思路。成果二:針對Cys和Hcy結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的相似性導致的特異性識別難題,課題組利用生物兼容性和熒光性能優(yōu)秀的香豆素衍生物為熒光團、丙烯?;鶠樽R別位點,成功發(fā)展了pH調(diào)控的Cys和Hcy雙檢測通道特異性區(qū)分識別的熒光探針。該探針體系首次以實驗手段證實了pH對生物硫醇親核活性的調(diào)控作用,為生物硫醇特異性熒光探針設計提供了新的設計思路。成果三:芳香族硫醇是一類具有活性巰基的高毒性芳香類化合物,其在農(nóng)藥、醫(yī)藥生產(chǎn)中應用廣泛,同時其為生物硫醇Cys、Hcy檢測過程中的干擾物質(zhì)之一。課題組針對現(xiàn)有熒光探針對苯硫酚響應遲緩的問題,以2,4-二硝基苯磺酰酯為反應位點,在保留了易離去的磺?;耐瑫r,減弱了對2,4-二硝基苯基缺電子中心的鈍化作用,實現(xiàn)了熒光探針對苯硫酚的高選擇性快速識別,生物硫醇Cys、Hcy等不干擾其檢測。