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学院在特殊核酸荧光探针领域取得进展

点击:次  更新日期:2015年10月09日  

   我院天然药物与绿色化学研究团队、制药工程系卢宇靖副教授、张焜教授等人在特殊核酸RNA/G-四螺旋DNA专一性荧光探针领域取得重要进展。系列成果发表在英国皇家化学会《Chemical Communications》、《Analyst》和《Dyes & Pigments》等国际知名学术期刊,其中论文“A molecular fluorescent dye for specific staining and imaging of RNA in live cells: a novel ligand integration from classical thiazole orange and styryl compounds.ChemComm,2015, 51, 15241-15244”被邀请作为该期封面文章(Inside Front Cover)。该成果引起了全球领先的生化试剂与诊断试剂公司美国Promega Biosciences的关注,主动寻求进一步开发合作以及知识产权转让。

   随着核酸结构生物学的研究进展发现核酸的二级结构存在多样性,除了经典的双螺旋结构外,还有G-四螺旋(G-quadruplex)DNA/RNA、发夹型(Hairpin)RNA等特殊核酸结构。传统的核酸染料或探针并不能在生物体内将他们有效的区分、成像和示踪,不能满足医疗诊断和生化测试的要求。例如,商业化使用的RNA荧光染料只有Invitrogene公司的、性能一般的SYTO RNASelect。而G-四螺旋核酸的荧光探针并未实现商业化,它的研发更是近年热点。

   噻唑橙(TO)是使用最广泛的非专一性核酸荧光染料,但无法选择性识别不同的核酸二级结构。在课题组成员的共同努力下,通过整合经典核酸荧光染料TO和苯乙烯化合物,开发出一种新型高灵敏选择性RNA荧光染料Styryl-TO。该染料能标记或显示活细胞中RNA的存在,而对细胞中的DNA无明显的荧光响应。Styryl-TO对细胞成像效果与商品化的SYTO RNASelect相当。此外Styryl-TO的响应速度和光学稳定性优于SYTO RNASelect。因此,Styryl-TO作为RNA荧光染料具有进一步商品化开发的潜力。


   该课题得到了国家自然科学基金(81473082、21102021)、广东省自然科学基金(S2011040004201)与广东工业大学“培英育才”人才项目的支持。

Reference:

1. Poncho Meisenheimer, Ph.D. Director of Chemistry Research,PromegaBiosciences,277 Granada Dr.San Luis Obispo,CA, tel 805-592-2648, cell 805-431-8555,pmeisenh@promega.com.

2.1.Yu-Jing Lu, Qiang Deng, et al, A molecular fluorescent dye for specific staining and imaging of RNA in live cells: a novel ligand integration from classical thiazole orange and styryl compounds.Chem. Commun., 2015,51, 15241-15244.

2.Yu-Jing Lu, Dong-Ping Hu, et al, Sensitive and selective detection of uracil-DNA glycosylase activity with a new pyridinium luminescent switch-on molecular probe. Analyst, 2015, 140, 5998-6004.

3.Yu-Jing Lu, Zheng-Ya Wang, et al, Benzothiazole-substituted benzofuroquinolinium dyes as new fluorescent probes for G-quadruplex DNA.Dyes and Pigments, 2015, 122, 94–102.

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