化学小分子探针用于研究信号转导过程的细胞增殖和凋亡

细胞增殖与凋亡是细胞的重要生命特征。研究细胞增殖和凋亡精确的生化机制以及相关信号转导途径的调控，对于了解相关疾病分子机制的异常以及疾病的治疗有着重要的意义。基于核酸变化与细胞增殖/凋亡的相关性以及对核酸检测方法的要求，本项目拟结合化学技术和生物技术，合成一系列基于“click”反应的小分子核酸探针；筛选出灵敏度高的小分子探针；将开发的化学小分子探针应用于细胞增殖和凋亡的检测以及相关信号通路的研究。本项目已经合成了5-乙炔脱氧尿苷（EdU）、5-乙炔脱氧胞苷（EdC）和5-乙炔尿苷（EU）、5-乙炔胞苷（EC）以及相应的荧光染料，用于细胞内新合成的DNA与RNA的标记。实验结果表明EdU/EdC可以取代BrdU在细胞增殖检测中的应用，EdU/EdC检测方法更快速、灵敏和准确。同时，我们发现EdC比EdU细胞毒性更低，可用于长期培养细胞、标记新增殖的细胞，以及用于体内细胞示踪。为了筛选合适的可通过“click chemistry”对细胞新合成的RNA链进行标记的核苷酸分子衍生物，我们合成了一系列含有炔基官能团的核苷酸分子衍生物。通过筛选我们发现，如同EU分子，5-乙炔基胞苷(EC)可以通过生物合成被有效整合进细胞新合成的RNA链中，炔基修饰的嘌呤类核苷衍生物分子则不适合用于对细胞RNA合成的标记。本项目开发出的新型的核酸分子探针，其应用有助于揭示与细胞增殖和凋亡相关信号通路的精密调控，为相关疾病的诊断提出新的思路。