化工学院博士后吴强在材料科学顶级期刊Nanoscale Horizons发表研究论文

    武科大网讯  近日，化工学院在材料科学和工程技术一区顶级期刊《Nanoscale Horizons》发表研究论文“Developing substrate-based small molecule fluorescent probes for super-resolution fluorescent imaging of various membrane transporters”。（https://doi.org/10.1039/C9NH00596J，期刊影响因子9.095）。化工学院博士后吴强（导师：梁峰教授）是该论文第一作者，博士后陈俊玲（导师：刘义教授）是该论文的共同通讯作者；我校“煤转化与新型炭材料湖北省重点实验室”是该论文的第一完成单位。  

    超分辨荧光成像技术，因其突破了传统荧光成像技术的分辨率极限限制，已经成为了生命化学领域的主要研究手段。高质量的荧光成像需要高精确的荧光标记。目前常用的标记方法（如抗体标记、荧光蛋白标记、核酸适配体标记等）都存在着各种各样的标记缺点，如尺寸较大存在标记位阻、多价交联、定位混乱、筛选复杂等。因此，找到一种尺寸小、标记特异性高、适用广泛、易得的标记方法是提高超分辨成像精确性的关键。

    鉴于细胞膜上转体蛋白的重要生物学意义以及缺少特异性标记探针，“超分子材料与分子纳米器件团队”王宏达教授课题组开发了一类基于天然底物的新型小分子荧光探针，并将其成功运用于超分辨成像研究中。

    该类小分子探针不仅具有尺寸小、适用广泛，而且标记特异性高，大大提高了超分辨技术的成像质量。他们利用有机合成手段对硫代葡萄糖和酪氨酸进行修饰后，与具有光转换特性的荧光染料相连，得到针对细胞膜上葡萄糖转体和酪氨酸转体蛋白的特异性荧光探针。

    通过与传统抗体标记成像对比，发现小分子探针能够以更高密度、无交联地标记紧密分布的靶蛋白。通过和抗体探针的双色超分辨成像实验以及相应底物的阻碍结合实验，验证了小分子探针对靶分子标记的高特异性。

    另外，利用小分子探针标记，还发现了葡萄糖转体蛋白和酪氨酸转体蛋白都倾向聚集成簇分布在细胞膜表面；并且这些蛋白簇的形状、大小与蛋白在细胞中所发挥的具体功能有关。

    总的来说，本研究以葡萄糖探针和酪氨酸探针为例证明了基于小分子底物探针在荧光成像研究中的标记优势，该类探针的开发将能更好的促进细胞膜上转体蛋白分布和功能的研究。（化工学院）