Fluorogenic and chromogenic detection of carboxypeptidase Y with a nonpeptide-based small-molecule probe
Fluorogenic and chromogenic detection of carboxypeptidase Y with a nonpeptide-based small-molecule probe
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使用非肽小分子探针对羧肽酶 Y 进行荧光和显色检测
DOI：
10.1016/j.snb.2018.04.102
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发表时间：
2018-09
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Yang Guang Fu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xiong Hao;Yang Jia Qian;Kang Wei Ming;Wu Feng Xu;Zuo Jia Li;Zhou Zi Yu;Yang Wen Chao;Yang Guang Fu
羧肽酶Y（Carboxypeptidase Y，CPY）是一种重要的生物酶，具有多种生物学意义，如氨基酸序列的测定和多肽的合成。本研究开发了一种基于非肽的荧光探针，用于准确检测CPY的活性，并成功地应用于抑制作用的研究。通过有机合成和综合表征，优化后的探针CPY-P3对CPY表现出良好的特异性，并在水解CPY后荧光强度增强400倍以上。与常用的肽基荧光底物（Suc-IIW-AMC）相比，CPY-P3对CPY的结合亲和力提高了约12倍，催化效率相当。此外，CPY-P3被成功地应用于CPY抑制剂的表征。据我们所知，CPY-P3是第一个非肽基的小分子荧光探针，用于检测CPY活性的时程。同时，由于产生了方钻杆颜色，使得检测过程直观，不需要任何复杂的设备。总之，这种小分子探针应该是一个潜在的有用的工具，在了解蛋白质测序和工程中的作用，以及CPY相关疾病的药物发现。
Carboxypeptidase Y (CPY) is a vital enzyme with many well-known biological significances, such as determination of amino acid sequences and biosynthesis of polypeptides. Herein we developed a nonpeptide-based fluorescent probe to sense CPY activity accurately and successfully applied it to the inhibitory study. Based on the organic synthesis and comprehensive characterization, the refined probeCPY-P3displayed excellent specificity towards CPY and exhibited over 400-fold enhancement of fluorescence intensity upon the hydrolysis of CPY. Compared with the commonly used peptide-based fluorescent substrate (Suc-IIW-AMC),CPY-P3showed about 12-fold higher binding affinity and comparable catalytical efficiency for CPY. Moreover,CPY-P3was successfully applied in CPY inhibitor characterization. To our knowledge,CPY-P3is the first nonpeptide-based small-molecule fluorescent probe for the time-course CPY activity detection. Meanwhile, the generation of kelly color makes the detection directly visible without any complicated device. In all, this small-molecule probe should be a potentially useful tool in understanding the roles of CPY in protein sequencing and engineering, as well as the drug discovery of CPY-related diseases.
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