褐飞虱NADH泛醌氧化还原酶51kDa亚基cDNA片段的克隆及表达分析

NADH泛醌氧化还原酶是动物体内呼吸链电子传递系统的第一个酶，克隆水稻害虫褐飞虱的NADH泛醌氧化还原酶基因，及研究其在褐飞虱与水稻互作中的表达变化，将为科学防治褐飞虱提供新的线索。利用反转录多聚酶链式反应（RT-PCR）技术克隆了褐飞虱NADH泛醌氧化还原酶51kDa亚基基因的cDNA片段，并进行了序列测定；使用NoRhem杂交技术检测了该基因对两种不同抗性水稻的分子反应。分子杂交结果表明，在取食抗性水稻品种B5后，褐飞虱的NADH泛醌氧化还原酶51kDa亚基基因表达水平明显升高，而取食感虫水稻TN1后，该基因的表达水平没有明显变化。     

基于三甲基醌的近红外荧光探针用于心肌黄酶的检测及生物成像研究

心肌黄酶是动物组织中常见的一种蛋白酶,它能阻止各种自由基引发的超氧阴离子的产生,从而保护细胞免受损伤.由于心肌黄酶在多种肿瘤组织中过度表达,使得其成为早期肿瘤诊断及治疗的重要生物标记物.利用荧光传感技术的高特异性、高灵敏度及可实时原位检测的特点,设计合成了一种基于三甲基醌的近红外荧光探针MITZ 1.该探针在还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸存在的条件下与心肌黄酶通过专一性反应释放出荧光团,溶液在770 nm处荧光值增加了近5倍,通过明显的荧光信号响应检测出体系内心肌黄酶含量的变化.由于MITZ 1具有选择性高、毒性低和检测限低等特点,该探针被成功应用于肿瘤细胞（HeLa）和秀丽隐杆线虫内源及外源性心肌黄酶的生物成像检测.     

自锚定 β-内酰胺酶荧光探针

利用活性醌亚甲基发展了一个能够选择性标记β-内酰胺酶的荧光探针CFC-4,而β-内酰胺酶的产生是致病菌对临床中大量应用的β-内酰胺抗生素产生耐药性的一个主要原因.该探针从头孢原料GCLH出发,经过6步反应合成得到.经过一系列酶、菌标记等实验证明,这一荧光探针可以在β-内酰胺酶的作用下荧光强度增强170余倍,并实现对β-内酰胺酶以及表达β-内酰胺酶的大肠杆菌的荧光标记.更重要的是,这个探针与之前报道的标记型探针CFC-2相比具有更高的荧光标记效率和荧光强度,对于耐药病菌的快速检测具有较好的应用价值.     

基于FRET的双发射荧光探针的传感机理及分子设计

氢过硫化物(R-SSH)是调节哺乳动物生理过程中重要的反应活性硫物种.采用密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)方法,研究了香豆素和氧杂蒽为给受体的R-SSH探针的电子结构及光物理性质,并对其响应机制进行了理论分析.计算结果表明,氧化后电子吸收光谱的明显蓝移源于分子内局域激发本质发生根本改变.由于电荷转移跃迁特征增强导致长波发射带消失,使荧光共振能量转移由开到关,实现了氢过硫化物的可逆比率荧光检测.设计的PX1和PX2满足荧光共振能量转移和比率荧光探针条件,可作为氢过硫化荧光探针使用.     

一种高选择性苯硫酚荧光探针的研制

设计并合成了一种二硝基苯磺酰基键联2-胺基香豆素的荧光探针分子1,用于水相和活细胞内苯硫酚的检测.探针分子1自身无荧光,加入苯硫酚后,其溶液荧光显著增强,发出黄绿色的强荧光.当加入与探针分子等当量的苯硫酚时,溶液的荧光强度增强了47倍.探针分子1对0~10.00μmol·L~(-1)浓度的苯硫酚呈良好线性响应关系(R2=0.989 9),检测下限为0.46μmol·L~(-1).探针分子1对苯硫酚有较高的选择性和较好的灵敏度.此外,探针分子1成功用于Hep G2细胞内苯硫酚的可视化荧光成像检测.     

测定生物体内Cu~(2+)的荧光探针构建及应用研究

铜离子是人体必需的微量元素,广泛分布于生物组织中,其在基因表达、维持蛋白质结构和功能等方面发挥着重要作用,而荧光检测技术是现代分析科学中的一类重要方法。因此,设计并合成高灵敏度、高选择性、原位检测铜离子的荧光探针在生命科学中具有重要意义。文中在罗丹明骨架上引入噻吩杂环,合成了新型的特异性测定Cu~(2+)的荧光探针BOTC,在v(CH_3CN)∶v(HEPES)=1∶1(pH)=7. 40)缓冲溶液中实现了对铜离子的高灵敏高选择性荧光检测,探针在1～10μmol/L范围内呈良好的线性关系,最低检测限为0. 32μmol/L,并且在SH-SY5Y细胞内取得了良好的荧光成像效果。     

氧化型/还原型小分子对蛋白质错误折叠的影响

以对苯二酚、对苯二醌分别作为还原型、氧化型小分子多酚类物质的模型化合物,研究其对溶菌酶淀粉样纤维形成错误折叠的影响及其对成熟纤维结构的逆转作用.通过透射电子显微镜对其形貌进行观察,利用荧光探针对二级结构变化进行监测.通过量化计算,发现对苯二酚和对苯二醌都能够抑制淀粉样纤维生成并对成熟纤维的二级结构起到逆转作用;并且存在浓度依赖性,在生理条件下,对苯二醌作用强于对苯二酚(逆转条件,pH=7.4);但是在偏酸性条件下(pH=6.5),对苯二酚的逆转作用强于对苯二醌.     

一种卟啉近红外荧光探针用于 亚硝酸盐的检测应用

以卟啉为原料合成了一种检测亚硝酸盐的近红外荧光探针,利用核磁共振氢谱和质谱对化合物结构进行了表征.研究了亚硝酸盐的浓度对探针荧光的影响,结果表明,随着亚硝酸盐浓度的增加,探针的荧光强度逐渐增强,且在0.011 5～0.300 0μmol/L浓度范围内,相对荧光强度与亚硝酸盐浓度之间具有良好的线性关系,线性方程为F/F0=5. 915 4c+1.080 2,R2=0.991 9,有很高的灵敏度,检测限为11.5 nmol/L(S/N=3).选择性测试结果可知,探针与硝酸根离子反应后的相对荧光强度值为1.91,而与其他17种干扰物质反应后的相对荧光强度值均低于1.91,探针与亚硝酸盐反应后的相对荧光强度值为6.36,是探针与硝酸根离子反应后相对荧光强度值的3.3倍.抗干扰性测试结果可知,探针与亚硝酸盐反应后的相对荧光强度值为6.29,亚硝酸盐分别与其他18种干扰物质共同存在于溶液中时与探针反应后的相对荧光强度值在5.91～6.48变化,结果表明,探针对亚硝酸盐的检测具有良好的选择性和抗干扰能力.探针能成功地应用于不同规格的火腿肠和酱菜中亚硝酸盐的含量的测定,具有应用于实际样品中亚硝酸盐检测的潜力.     

荧光微球表面寡核苷酸探针的固定化研究

以1-乙基-3-(3-二甲基氮丙基)-碳化二亚胺(EDC)为偶联剂,将氨基标记的寡核苷酸探针(包含捕获探针、检测偶联效率的Tag序列以及间隔臂三部分)固定在羧基末端荧光微球表面.以生物素标记的cTag与微球表面探针杂交,再加入荧光物质PE标记的亲和素(SA-PE),通过Luminex-100TM荧光微球检测仪对荧光微球表面探针的偶联效果进行了检测.结果表明:不同间隔臂的氨基标记寡核苷酸探针具有不同的偶联效率,C12偶联效率优于C6-5T,C6-5T优于C6;且平均荧光强度(MFI)值最高可达3000以上,为后续核酸杂交检测建立了基础.     

一种新型高选择性次氯酸荧光探针的研制及其应用

以7-二乙胺基香豆素-3-羧酸为荧光母体,通过酰胺化反应键联强淬灭基团二硝基苯肼,得到荧光探针分子1(化合物1),用于水相中次氯酸的检测及活细胞内次氯酸的荧光成像可视化检测.研究结果表明:荧光探针分子1由于二硝基苯肼的强淬灭荧光作用和酰肼中N—N单键的旋转作用共同导致了其荧光背景非常弱;当加入次氯酸时荧光显著增强,同时溶液从无荧光变为蓝色强荧光.当加入100μmol·L~(-1)的次氯酸时,在463 nm处荧光强度增强了134倍.荧光探针分子1对次氯酸响应线性范围为0.1~40.0μmol·L~(-1),检测下限为0.052μmol·L~(-1).荧光探针分子1对次氯酸表现出特异性识别且响应速度快.最后,荧光探针分子1被成功用于活细胞内HOCl的可视化检测.     

一种荧光增强型的GSH荧光探针

常见的生物硫醇包括半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)以及谷胱甘肽(GSH),它们在人体中起着十分重要的作用.使用荧光探针检测此类生物硫醇具有灵敏度高、选择性好、响应时间快等优势.由于3种硫醇具有相似的化学结构(含有活性巯基),因此给这类生物硫醇的选择性检测带来挑战.本文设计了一种荧光探针(2-甲基,6-丙烯酰基喹啉)用于区分检测GSH和Cys/Hcy.通过测试该探针的光谱性质,发现在含有该探针的水溶液中加入谷胱甘肽(GSH)后,相应的荧光光谱和紫外-可见光谱都有显著的变化.相比其他分析物,发现探针在水溶液中对GSH具有较高的选择性和灵敏度.此外,考虑到该检测过程是在水相中进行的,因此该探针在生物成像方面具备潜在的使用价值.     

4-氯-7-硝基苯并噁二唑的合成及对次氯酸根的荧光检测

以2,6-二氯苯胺为原料合成了4-氯-7-硝基苯并噁二唑的荧光探针,其结构经过NMR进行了表征。利用荧光光谱探讨了该探针对次氯酸根的荧光响应性能。实验结果表明,该探针对次氯酸根具有良好的选择性和灵敏性。在V_(CH_3CH_2OH):V_(PBS)=1:1(50 m M PBS buffer,pH7.4)的缓冲溶液中,探针随着次氯酸根浓度的增加而增强,探针对次氯酸浓度在0~16μM范围内具有较好的线性关系,其对次氯酸根的检测下限为0.23μmol/L。     

一种新型硫化氢近红外比率荧光探针的研制

设计合成了一种基于花色素染料的近红外比率荧光探针分子1,并将其用于活细胞内内源性和外源性硫化氢的检测.结果表明:探针分子1溶液中加入硫化氢时,因硫化氢对探针分子1中苯并吡喃部分的亲核加成破坏了其共轭体系,导致720 nm处的近红外(NIR)发射荧光强度降低.同时,其加成产物含有完整的半刚性香豆素荧光团,在503 nm处的绿色荧光强度显著增强.由于探针1的发射波长与半刚性香豆素的发射波长不同,因此在加入硫化氢前后有两个完全分离的发射峰,实现了对硫化氢的有效比率检测.当加入4.0μmol·L~(-1)硫化钠时,荧光强度增强了19.2倍.探针分子1对水溶液中的硫化氢的线性响应范围是0.1～4.0μmol·L~(-1)(R~2=0.993 9),检测下限为57.8 nmol·L~(-1).探针分子1对硫化氢比较敏感,响应时间为110 s,且有较好的选择性.此外,探针分子1还被成功应用于活细胞中内源性和外源性硫化氢的荧光成像.     

BODIPY在表面活性剂溶液中的荧光性质研究

合成了氟硼二吡咯亚甲基(BODIPY)黄绿色荧光染料,使用ESI-MS、1H NMR和13C NMR进行了结构表征,并测试了其在不同类型表面活性剂溶液中的荧光光谱性质。实验结果表明,十四烷基三甲基溴化铵(MTAB)对染料有显著的荧光增敏效应,这主要归因于BODIPY分子进入MTAB胶束中。BODIPY荧光强度和MTAB浓度在0-2.1×10-3mol/L范围内呈良好的线性关系,检测限为1.56×10-6mol/L。     

鲤NADH泛醌氧化还原酶亚基3基因的克隆及低温适应相关性分析

根据鲤低温下特异表达的基因（片段）序列设计引物,采用2轮菌落PCR方法对鲤脑全长cDNA文库中的克隆进行筛选,确定了基因序列152在文库中的位置,经生物信息学比对分析确定其为NADH泛醌氧化还原酶亚基3基因.这一基因在低温下的特异表达,对于低温下鱼类机体的供能,起着重要作用.结果还表明,NADH泛醌氧化还原酶亚基3基因在鲤氧化呼吸链电子传递系统中与低温适应性状在一定程度上存在相关性.     

一种亲核加成的硫醇类荧光探针的制备及检测应用

生物硫醇包括半胱氨酸(Cys)、同型半胱氨酸(Hcy)和谷胱甘肽(GSH),参与许多生理过程，对维持细胞氧化还原状态发挥重要作用.而荧光探针自身的结构单元中含有光学性能优良的荧光团，可以利用识别基团与客体物质特异性结合，改变探针体系的荧光信号，实现对待测物的特异性检测.虽然目前已经有大量生物硫醇类荧光探针相继报道，但是大部分探针响应生物硫醇速度较慢，影响探针检测效果.本研究通过萘酰亚胺类衍生物与邻羟基不饱和酮偶联引入不饱和酮结构，能够在30 s内识别GSH和Cys,极大地提高探针的有效性，希望为后续工作者提供一种新思路.     

基于氧化石墨烯构建新型荧光生物传感器用于DNA检测

以氧化石墨烯作为荧光猝灭基底,羧基荧光素标记的DNA探针作为识别元件,设计了一种用于检测单链DNA的新型荧光生物传感器,通过测定荧光探针分子和目标DNA作用前后体系的荧光强度变化实现特定序列单链DNA的定量检测.在该方法中,荧光强度恢复值与目标DNA浓度在20～1 000 pM范围呈线性关系,检测限为0.11 pM.该...     

对阴、阳离子选择性识别的钳型菲啰啉荧光探针

2,9-二甲基-1,10-邻菲啰啉与2,4-二羟基苯甲醛在乙酸酐中缩合反应得到2,9-（E,’E）-双（2’,4’-二（乙酰氧基）苯乙烯基）-1,10-菲啰啉（探针a）;再将其进一步水解得到2,9-（E,’E）-双（2’,4’-二（羟基）苯乙烯基）-1,10-菲啰啉（探针b）.探针经^1 H NMR、^13 C NMR、IR、MS表征,为钳型对称大共轭结构,发光性能良好.探针a、b均对Cu^2＋、Ag^＋有荧光猝灭作用;探针b由于分子中含有羟基结构而选择性识别阴离子F^-、AcO^-,为一种双功能离子探针.光谱滴定测出探针a、b与金属离子的作用比为2∶1;探针b与阴离子的作用比为1∶1,作用稳定常数均达104 L·mol^-1.作为检测特定离子的荧光探针具有良好的分析参数.     

一种用于氟离子可视化检测的荧光探针

丙二腈与6-羟基-2-萘甲醛反应合成2-(6-羟基萘-2-亚甲基)丙二腈(探针1),并将其作为荧光探针用于检测氟离子.在测试体系中,探针1的二甲基亚砜(DMSO)溶液为浅黄色,几乎没有荧光;加入氟离子后,溶液颜色立刻变为粉红色,且溶液显示蓝色荧光;而加入其他阴离子,溶液未显示荧光.研究还发现探针1对氟离子具有较强的选择性和较高的灵敏度;Job's法得出探针1与氟离子之间的配比为1:1;核磁滴定结果表明加入氟离子后,探针1上的酚羟基发生去质子化反应;分子轨道理论计算得出,探针1去质子化后HOMO-LUMO能级差增大,明显改变了溶液颜色和荧光光谱.     

一种近红外H2S荧光探针的研制

研制了一种7-硝基-2,1,3-苯并噁二唑-4-醚键联半花菁的近红外区荧光探针分子1,并将其应用于活细胞内内源性和外源性硫化氢的检测.探针分子1由于7-硝基-2,1,3-苯并噁二唑的淬灭作用,自身无荧光;当加入H_2S时,由于H_2S对探针分子1中醚键的选择性硫解作用,醚键断裂,释放出半花菁荧光基团,波长725 nm处荧光强度显著增强;当加入10倍当量的硫氢化钠时,荧光强度增强了8.5倍.探针分子1对水溶液中H_2S浓度的线性浓度响应范围是0.1～100.0μmol·L~(-1)(R~2=0.995 2),检测下限为0.03μmol·L~(-1).探针分子1的激发和发射波长均在近红外区,对H_2S比较敏感,反应时间相对较短,且有较好的选择性.此外,探针分子1被成功用于活细胞内内源性和外源性H_2S的检测.