监测细胞内氧化还原代谢状态的遗传编码荧光探针

• 作者: 张卓 杨弋 赵玉政
• 来源期刊: 中国科学（生命科学）
• 关键词: 氧化还原代谢 NADH/NAD+ NADPH/NADP+ 成像 荧光蛋白 遗传编码的荧光探针
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 评述
• 页码范围: 508-521
• 页数: 14页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N052017-00086

摘要

原位、高时空分辨地检测细胞内氧化还原代谢状态是生命科学研究的一个瓶颈问题和迫切需求,然而,依赖细胞裂解、酶学、色谱、质谱等传统生化分析方法难以实时监测细胞内氧化还原代谢变化,更难以应用于高通量药物筛选.基于荧光蛋白的探针成像是近年来生命科学和医学领域迅速发展的一种分析检测技术.由于这些荧光探针实现了在活细胞内实时、动态地监测生物学过程,从而革命性地改变了生命科学研究.相对于化学小分子荧光探针,遗传编码的荧光蛋白探针在精确定位亚细胞结构、消除人为干扰以及活体应用方面,存在显著的优势.近年来,科学家针对细胞内重要的氧化还原代谢物,发明了多种多样的遗传编码荧光探针,实现了在单细胞、亚细胞甚至活体内对氧化还原代谢状态的特异性检测和成像,大大推动了相关研究领域的发展.本文将以细胞内两对关键的氧化还原代谢分子NADH/NAD+和NADPH/NADP+为例,重点介绍相关荧光探针的设计、性质、应用以及使用注意事项,以方便研究者更好地了解和使用相关技术.