周瑩研究組在CCS Chemistry上報道了用于細(xì)胞核仁中G-四鏈體RNA以及細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核內(nèi)粘度動態(tài)熒光成像的新型多功能小分子探針
核糖體RNA（rRNA），在細(xì)胞增殖中起著不可替代的作用，與G-四鏈體rDNA一起，G-四鏈體rRNA也會參與到許多復(fù)雜的細(xì)胞調(diào)節(jié)過程。因此，設(shè)計能夠區(qū)分這兩類核苷酸二級結(jié)構(gòu)的特異性的熒光探針具有重要的實際意義。粘度，作為擴散控制過程中一個最重要的因素，在生物活動中起著至關(guān)重要的作用。細(xì)胞微環(huán)境的粘度異常變化與許多人類疾病，如糖尿病、阿爾茨海默病、動脈粥樣硬化等息息相關(guān)。綜上所述，開發(fā)能夠特異性識別細(xì)胞核仁內(nèi)的G-四鏈體RNA，并對細(xì)胞質(zhì)與核質(zhì)粘度變化進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)控的小分子熒光探針在生理學(xué)或是病理學(xué)上都具有極大的實際應(yīng)用價值。
近期，周瑩教授課題組設(shè)計并合成了一個新型的粘度敏感傳感器V-P1，并探究了該探針在溶液中的各類光物理性質(zhì)。依靠密度泛函理論計算，進(jìn)一步佐證了該探針具有對生物微環(huán)境中粘度變化進(jìn)行準(zhǔn)確檢測的能力。除此之外，V-P1在設(shè)計時考慮到了其對多聚核苷酸的選擇性響應(yīng)，經(jīng)過實際溶劑測試與分子對接模擬計算（Docking）的驗證后，闡明了探針在溶液中對G-四鏈體RNA具有較強的特異性熒光標(biāo)定能力。在生物細(xì)胞（HeLa Cell）中，V-P1主要定位于核仁，但通過控制培養(yǎng)基溫度的變化、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡以及通過莫能菌素擾亂線粒體正常代謝導(dǎo)致的細(xì)胞質(zhì)和核質(zhì)的黏度變化均可以被探針準(zhǔn)確的檢測到。綜上所述，V-P1在研究細(xì)胞質(zhì)和核質(zhì)黏度變化的生理學(xué)意義，了解rRNA的天然二級結(jié)構(gòu)等方面都具有極大的潛在應(yīng)用價值。
周瑩教授課題組主要研究方向為多功能熒光探針分子的合成與應(yīng)用研究。近年來，將設(shè)計合成的各類熒光探針廣泛應(yīng)用于生物成像、前藥探索與開發(fā)、藥物靶向遞送、診療一體化體系等研究領(lǐng)域。2020年，在國際知名期刊發(fā)表多篇高水平原創(chuàng)探針類研究成果: Chem. Commun., 2020, 56, 6684; Anal. Chem., 2020, 92, 10989等。
近日，國際著名學(xué)術(shù)期刊CCS Chemistry《中國化學(xué)會》（中國化學(xué)協(xié)會旗艦新刊，是中國化學(xué)會獨立創(chuàng)辦的第一本國際雜志）在線發(fā)表了云南大學(xué)化工學(xué)院周瑩教授課題組多功能小分子探針的研究成果，“Fluorescent Visualization of Nucleolar G-Quadruplex RNA and Dynamics of Cytoplasm and Intranuclear Viscosity.” 論文第一作者為2016級碩士研究生余樂，通訊作者為周瑩教授，第一通訊單位為云南大學(xué)化學(xué)科學(xué)與工程學(xué)院，全文下載鏈接為https://doi.org/10.31635/ccschem.020.202000479。
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