J. Am. Chem. Soc. | 用于活细胞端粒成像的近红外荧光吡咯-咪唑聚酰胺探针

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给大家分享一篇JACS上的文章,文章通讯作者是来自京都大学的Hiroshi Sugiyama教授。本文介绍了一种近红外荧光吡咯-咪唑聚酰胺探针(SiR-TTet59B),它可用于标记活细胞中的端粒。


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      端粒是位于线型染色质两端的特殊染色质区域,由TTAGGG重复序列和蛋白质复合物构成。端粒与细胞周期密切相关,在85-90%的癌症中观察到高端粒酶活性,其余10–15%的癌症使用端粒的替代延长(ALT)机制,通过同源重组来维持端粒的长度。然而用于高通量分析和诊断的端粒成像方法此前鲜有报道。


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      作者使用N-甲基吡咯和N-甲基咪唑组成的吡咯-咪唑聚酰胺(PIP)与双链DNA的小沟进行特异性结合,其中吡咯-吡咯对识别A-T碱基对,吡咯-咪唑对识别C-G碱基对。在其上结合硅基罗丹明荧光团,得到在近红外区域具有激发和发射波长的探针,且探针与端粒DNA序列结合后,荧光强度显着增加。

对于该探针的光谱分析显示,添加32个碱基对的TTAGGG重复序列后,荧光强度相比于不加入双链寡聚脱氧核苷酸(dsODN)提高了31倍。而加入存在4个和8个碱基错配的TCAGGG和TCAGAG重复序列的荧光强度也低于TTAGGG序列的强度。


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      将SiR-TTet59B应用于活细胞成像,发现在不加辅助物质时探针会被胞吞摄取并积累在溶酶体中。作者加入两亲性肽作为递送试剂,使探针可从溶酶体中释放,在细胞核和细胞质中观察到。固定用SiR-TTet59B处理的细胞,使用TRF2进行免疫染色,发现两者信号重合,证实了活细胞中端粒的特异性可视化。使用该探针进行端粒动力学研究,可观察到有丝分裂的动态变化,还可进行高时间分辨率的分析,观察到ALT细胞中端粒的缔合。


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       总之,作者设计了一种可用于活细胞端粒成像的近红外荧光吡咯-咪唑聚酰胺探针,且通过改变吡咯/咪唑序列也可用于标记其他DNA序列。

 

文章作者:FJL

原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c04955

原文引用:10.1021/jacs.0c04955

责任编辑:WYK

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