【摘要】：高爾基體是真核細胞中一類重要的細胞器,高爾基體主要參與蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的修飾與分類運輸。在此過程中,高爾基體的pH起著至關(guān)重要的作用。當高爾基體的pH穩(wěn)態(tài)遭到破壞時,會導(dǎo)致細胞的功能紊亂,糖基化異常,嚴重時甚至?xí)䦟?dǎo)致高爾基體的結(jié)構(gòu)去組織化,進而裂解。在許多重大疾病中,高爾基體的pH都會偏離正常范圍。因此,對細胞內(nèi)高爾基體pH值的實時、原位、精確的檢測具有非常重要的意義。然而目前對高爾基體pH檢測的方法鮮有報道。近期有研究推測跨膜蛋白165(TMEM165)是一種高爾基體Ca~(2+)/H~+的反向離子通道,但是由于缺乏有效的高爾基體pH檢測工具,這個推測目前還未得到直接的證明。因此,我們期望發(fā)展一種高效靶標、原位、實時檢測高爾基體pH變化的小分子熒光探針,為TMEM165的氫離子運輸功能提供直接證據(jù),同時也進一步驗證炎癥及腫瘤部位的pH變化。此外,在高爾基體中,由于大量的蛋白質(zhì)在其中進行加工修飾,其半胱氨酸的水平是否正常也直接影響高爾基體的正常功能。但是,據(jù)我們所知,目前能夠檢測高爾基體內(nèi)半胱氨酸含量的小分子熒光探針未見報道。因此發(fā)展一種可以實時、特異性檢測高爾基體內(nèi)半胱氨酸的熒光探針十分必要。本文主要內(nèi)容如下:1.我們設(shè)計合成了一種高效靶標高爾基體,實時監(jiān)測高爾基體pH變化的熒光與光聲雙模態(tài)探針CPH。CPH以對氨基苯磺酰胺為定位基團,具有光聲性質(zhì)的七甲川吲哚花菁近紅外染料(Cy7)為熒光團。探針CPH具有細胞及活體水平定量檢測pH的能力。利用探針CPH,我們還進一步驗證了TMEM165作為高爾基體Ca~(2+)/H~+反向離子通道的功能。2.我們目標設(shè)計合成一種定位高爾基體,原位檢測半胱氨酸含量的熒光-光聲雙模態(tài)成像探針。我們以對氨基苯磺酰胺為高爾基體定位基團,苯并羥基部花菁為熒光團,丙烯酸酯基為半胱氨酸的識別基團合成半胱氨酸熒光探針HC-Cys。探針HC-Cys熒光非常微弱,當半胱氨酸存在時,酯基斷裂,熒光顯著增強。此外,由于苯并部花菁的近紅外及光聲性質(zhì),探針同樣可以用于活體中光聲和熒光的雙模態(tài)成像。
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R364.5;O657.3
【圖文】：

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文分子熒光探針子吸收能量后，電子從基態(tài) S0躍遷到激發(fā)態(tài) S1或者其他更高的激發(fā)發(fā)態(tài)的電子是極其不穩(wěn)定的，它會再失去能量回到電子的較低激發(fā)�；氐降湍軕B(tài)的形式有輻射和非輻射躍遷形式。當能量以非輻射躍遷是發(fā)生振動弛豫，內(nèi)轉(zhuǎn)換或者系間跨越等，當能量以輻射躍遷散失時就會產(chǎn)生熒光或者磷光[38]。如圖 1-1 是分子受到激發(fā)后，通過輻射和能量散失的過程。

圖 1-2 探針 Na-FA 的結(jié)構(gòu)及與甲醛反應(yīng)機理圖Kevin D. Belfield 教授及其課題組[47]發(fā)展了一種高效靶標溶酶體的雙光子熒光探針（圖 1-3）。在此之前，大多數(shù)商用溶酶體染料一般具有較短的激發(fā)波長，穿透深度較低，這嚴重限制了它們在活體組織成像中的應(yīng)用。本文合成了一個對稱親水芴衍生物 LT1，它既可以實現(xiàn)溶酶體的靶標，又具有雙光子吸收的熒光團。這就解決了大部溶酶體定位染料穿透深度低的缺陷。此外，由于 LT1 芴環(huán)的 9位含有一對 10 個單元的聚乙二醇（PEG）基團，因此具有較低的細胞毒性和良好的水溶性，是一種較為理想的溶酶體標記染料。

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本文編號：2723082