给大家推荐一篇发表在JACS上的文章，Multicolor Activatable Raman Probes for Simultaneous Detection of Plural Enzyme Activities。文中作者开发了一系列可以被糖苷酶、氨肽酶激活的拉曼探针，用于细胞内酶活性鉴定与成像。文章的通讯作者是来自东京大学的Yasuyuki Ozeki教授和Mako Kamiya教授。Ozeki教授主要从事生物光子学等方面的研究，Kamiya教授主要从事用于生物和医学研究的新型小分子光学工具开发。
拉曼显微镜可以通过检测化学键的振动来表征分子种类，已成为一种不需要标记就能表征细胞生化成分的重要成像方式。近年来电子预共振受激拉曼光谱由于其高信噪比、窄谱线宽度等优势，被广泛应用于生物成像之中。其空间分辨率可与典型的共聚焦荧光显微镜相媲美，适用于观察细胞中的低丰度分子。但是，现有的拉曼探针大多显示恒定的拉曼信号强度，因此其应用仅限于标记标签。虽然有一些报道称,拉曼探针显示可以通过外部添加试剂改变拉曼信号, 研究者们普遍认为拉曼信号不能被开启或关闭。因此，能够与内源性生物靶标反应并在生理条件下显示增加拉曼信号的可激活型拉曼探针尚未开发出来。
由于泵浦光源的波长通常在800-900nm，作者认为当拉曼探针分子的电子跃迁频率从可见光区域移动至近红外区时，其信号将会有一个明显的增强，作者认为可以通过改变探针的电子跃迁频率来实现拉曼信号的激活。由于氰基位于9号位的氧杂蒽衍生物在细胞静默区（1800-2800cm-1）有很明显的拉曼吸收，作者设计了一系列基于氧杂蒽的骨架并从中筛选到了适合应用于上述激活设计的探针。探针连接有对应酶的底物短肽或糖基时，由于分子吸收光谱的改变，导致它拉曼信号很低。当探针被对应的酶作用后，连接的底物被切割，从而释放出具有高拉曼活性的骨架，在特定波长产生较强的拉曼信号。从而实现了利用拉曼探针对酶活性的检测。在氰基上使用同位素改变拉曼信号的波长并更换不同的底物即可实现利用此探针对多种酶进行同时成像。随后作者将该探针应用到了活细胞中，实现了在细胞内对四种酶的同时成像。
综上，作者发展了一系列能够对酶活进行检测的电子预共振受激拉曼探针，实现了在活细胞中同时检测多种酶的活性。
本文作者：Guo ZH
责任编辑：LYP
原文连接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.0c09200
文章引用：DOI：10.1021/jacs.0c09200
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