推荐的是一篇发表在Angew上的文章，文章的通讯作者是来自波特兰州立大学的Robert M. Strongin教授，他们课题组主要致力于设计合成一些生物分子的新型传感器。

        活体内的蛋白质和酶活性通常需要侵入性的手段，例如活检来进行检测，但这些方法会导致不同细胞活性差异以及细胞内空间分布等等重要信息丢失，而一些有机荧光探针，通过活体内局部激活或聚集从而可以解决侵入式造成的问题，将信息保留下来。硫氧还蛋白还原酶（TrxR）是哺乳动物体内非常重要的一类硒蛋白，参与细胞质内硫氧还蛋白还原酶系统中，这个系统中主要有三个成员，硫氧还蛋白还原酶，硫氧还蛋白（Trx）以及NADPH，Trx参与活性氧通路的代谢并参与细胞内氧化还原型号的传递，而TrxR通过将NADPH作为电供体还原Trx氧化的二硫键，尽管与谷胱甘肽还原酶的序列和性质相似，但由于硒代半胱氨酸的存在使TrxR的催化效率显著高于半胱氨酸（硒代半胱氨酸残基pKa约为5.2，半胱氨酸的pKa接近8.5），所以TrxR具有更高的活性。

       研究发现Trx1蛋白在许多肿瘤中表达量非常高，在抑制细胞发生凋亡的同时帮助细胞生长和增殖，且TrxR的水平和一系列癌症例如黑色素瘤，肺癌以及前列腺癌的进程直接相关。而目前商业化试剂盒是利用DTNB可以被TrxR1还原生成在412nm吸收的小分子TNB，但这个方法不仅对酶的选择性差也会和细胞内的生物巯基例如谷胱甘肽反应。后期发展了带有二硫戊环淬灭基团的荧光团，通过TrxR还原二硫键，从而进一步不可逆地脱笼从而释放荧光小分子，但是这些探针达到最大荧光发射的时间为2-4hrs，后续设计的探针虽然可以在5min达到最大发射，但由于过程可逆，后续会因为巯基的再次氧化导致荧光信号下降。

      由于硒元素原子半径大于硫元素，且二硒化物的σ反键轨道能力更低，导致硒醇的pKa小于硫醇，更加容易生成硒醇负离子，且二硒化物亲电性比二硫化物的亲电性强，二硒键的健能低于二硫键所以更加容易被打断，所以作者猜测是否可以利用二硒化合物作为底物来发展TrxR检测的方法学，所以本篇文章作者发展了一个带有线性二硒淬灭基团的半萘罗丹明类荧光探针，探针可以在TrxR1的作用下打开二硒键，释放出硒醇离子后进一步进攻氨基甲酸酯的羰基释放出荧光团。

       作者合成了这个探针1a以及对应二硒键替换为二硫键的探针1b，发现1a比1b具有更高的亲和力，且新探针只需要小于30min时间，后续作者测定该反应的Km为15.89uM，且受其他的生物巯基化合物的干扰很小，说明探针具有比较好的选择性。

      最后作者在活细胞水平上进行了测试，一组空白对照，一组加入1a或是1b，一组加入DNCB（TrxR的抑制剂）以及1a或1b，可以看到1a探针处理有更强（2倍左右）荧光信号以及更低的背景。

       总之本篇文章报道了第一个基于二硒化物的TrxR荧光探针，为后续TrxR酶活检测以及TrxR参与信号通路的研究提供了支持。

文章作者：YF

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202004094

原文引用：https://doi.org/10.1002/anie.202004094