Quantification of cysteine hydropersulfide with a ratiometric near-infrared fluorescent probe based on selenium-sulfur exchange reaction.
Quantification of cysteine hydropersulfide with a ratiometric near-infrared fluorescent probe based on selenium-sulfur exchange reaction.
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基于硒硫交换反应的比例近红外荧光探针定量半胱氨酸氢过硫化物
DOI：
10.1039/c6sc00838k
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发表时间：
2016-08-01
期刊：
影响因子：
8.4
通讯作者：
Chen L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Han X;Yu F;Song X;Chen L
基于硒硫交换反应的比例近红外荧光探针，用于定量活细胞和肝癌大鼠中的半胱氨酸氢过硫化物。半胱氨酸氢过硫化物 (Cys-SSH) 在含硫辅因子的合成、细胞信号传导的调节、酶活性的激活或失活以及细胞氧化还原环境的调节中起主要作用。但其生物功能仍有许多问题有待进一步阐明。在此，我们构思了一种新型比率近红外荧光探针 Cy-Dise，首次用于活细胞和体内的 Cys-SSH 的灵敏和选择性检测。 Cy-Dise 由三个部分组成：双（2-羟乙基）二硒化物、七次甲基花青和 d-半乳糖。 Cy-Dise 通过硒硫交换反应在 0–12 μM Cys-SSH 范围内对 Cys-SSH 表现出令人满意的线性比率响应。实验检测限确定为0.12 μM。比率成像分析结果证实了 Cy-Dise 对 HepG2 细胞、HL-7702 细胞和原代肝细胞的定性和定量检测能力。还观察到一些相关试剂刺激细胞内Cys-SSH水平的变化。该探头还适用于深层组织比率成像。在正常 Spraque-Dawley (SD) 大鼠和 Walker-256 肿瘤 SD 大鼠中使用 Cy-Dise 进行的器官靶向测试证实了其在肝脏中的主要定位。该探针有望揭示Cys-SSH在生理和病理过程中的作用。
A ratiometric near-infrared fluorescent probe based on a selenium–sulfur exchange reaction to quantify cysteine hydropersulfide in living cells and hepatic carcinoma rats. Cysteine hydropersulfide (Cys-SSH) plays primary roles in the synthesis of sulfur-containing cofactors, regulation of cellular signaling, activation or inactivation of enzyme activities, and modulation of cellular redox milieu. However, its biofunctions need to be further addressed due to the fact that many issues remain to be clarified. Herein, we conceive a novel ratiometric near-infrared fluorescent probe Cy-Dise for the sensitive and selective detection of Cys-SSH in living cells and in vivo for the first time. Cy-Dise is composed of three moieties: bis(2-hydroxyethyl) diselenide, heptamethine cyanine, and d-galactose. Cy-Dise exhibits a satisfactory linear ratio response to Cys-SSH via a selenium–sulfur exchange reaction in the range of 0–12 μM Cys-SSH. The experimental detection limit is determined to be 0.12 μM. The results of ratio imaging analyses confirm the qualitative and quantitative detection capabilities of Cy-Dise in HepG2 cells, HL-7702 cells, and primary hepatocytes. The level changes of Cys-SSH in cells stimulated by some related reagents are also observed. The probe is also suitable for deep tissue ratio imaging. Organ targeting tests with Cy-Dise in normal Spraque-Dawley (SD) rats and Walker-256 tumor SD rats verify its predominant localization in the liver. The probe is promising for revealing the roles of Cys-SSH in physiological and pathological processes.
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