周瑩研究組在CCS Chemistry上報道了用于細胞核仁中G-四鏈體RNA以及細胞質(zhì)與細胞核內(nèi)粘度動態(tài)熒光成像的新型多功能小分子探針
核糖體RNA（rRNA），在細胞增殖中起著不可替代的作用，與G-四鏈體rDNA一起，G-四鏈體rRNA也會參與到許多復(fù)雜的細胞調(diào)節(jié)過程。因此，設(shè)計能夠區(qū)分這兩類核苷酸二級結(jié)構(gòu)的特異性的熒光探針具有重要的實際意義。粘度，作為擴散控制過程中一個最重要的因素，在生物活動中起著至關(guān)重要的作用。細胞微環(huán)境的粘度異常變化與許多人類疾病，如糖尿病、阿爾茨海默病、動脈粥樣硬化等息息相關(guān)。綜上所述，開發(fā)能夠特異性識別細胞核仁內(nèi)的G-四鏈體RNA，并對細胞質(zhì)與核質(zhì)粘度變化進行準確監(jiān)控的小分子熒光探針在生理學或是病理學上都具有極大的實際應(yīng)用價值。
近期，周瑩教授課題組設(shè)計并合成了一個新型的粘度敏感傳感器V-P1，并探究了該探針在溶液中的各類光物理性質(zhì)。依靠密度泛函理論計算，進一步佐證了該探針具有對生物微環(huán)境中粘度變化進行準確檢測的能力。除此之外，V-P1在設(shè)計時考慮到了其對多聚核苷酸的選擇性響應(yīng)，經(jīng)過實際溶劑測試與分子對接模擬計算（Docking）的驗證后，闡明了探針在溶液中對G-四鏈體RNA具有較強的特異性熒光標定能力。在生物細胞（HeLa Cell）中，V-P1主要定位于核仁，但通過控制培養(yǎng)基溫度的變化、誘導(dǎo)細胞凋亡以及通過莫能菌素擾亂線粒體正常代謝導(dǎo)致的細胞質(zhì)和核質(zhì)的黏度變化均可以被探針準確的檢測到。綜上所述，V-P1在研究細胞質(zhì)和核質(zhì)黏度變化的生理學意義，了解rRNA的天然二級結(jié)構(gòu)等方面都具有極大的潛在應(yīng)用價值。
周瑩教授課題組主要研究方向為多功能熒光探針分子的合成與應(yīng)用研究。近年來，將設(shè)計合成的各類熒光探針廣泛應(yīng)用于生物成像、前藥探索與開發(fā)、藥物靶向遞送、診療一體化體系等研究領(lǐng)域。2020年，在國際知名期刊發(fā)表多篇高水平原創(chuàng)探針類研究成果: Chem. Commun., 2020, 56, 6684; Anal. Chem., 2020, 92, 10989等。
近日，國際著名學術(shù)期刊CCS Chemistry《中國化學會》（中國化學協(xié)會旗艦新刊，是中國化學會獨立創(chuàng)辦的第一本國際雜志）在線發(fā)表了云南大學化工學院周瑩教授課題組多功能小分子探針的研究成果，“Fluorescent Visualization of Nucleolar G-Quadruplex RNA and Dynamics of Cytoplasm and Intranuclear Viscosity.” 論文第一作者為2016級碩士研究生余樂，通訊作者為周瑩教授，第一通訊單位為云南大學化學科學與工程學院，全文下載鏈接為https://doi.org/10.31635/ccschem.020.202000479。
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