唾液酸酶靶向探针的合成及其生物学应用探究

论文摘要

唾液酸在生命体系中发挥多种重要的作用,比如位于细胞表面糖链末端的唾液酸,参与细胞识别、细胞黏附、细胞间信号传导等生理过程。另外细胞表面唾液酸也是流感病毒入侵宿主细胞的主要识别对象。唾液酸酶（也称唾液酸水解酶）调控去唾液酸化介导一系列截然不同生物过程,包括流感病毒感染、炎症反应、肿瘤的侵袭与迁移等。针对特异性水解唾液酸苷键的唾液酸酶,细胞中可视化的观察唾液酸酶的行为对进一步了解唾液酸酶的功能有重要意义。本论文致力于发展唾液酸酶靶向探针并应用于对活细胞内唾液酸酶的检测工作,主要包括以下内容:第一章,简单介绍了唾液酸和唾液酸酶的相关信息、糖苷酶探针的设计策略和相关研究进展。第二章,我们利用扎那米伟作为唾液酸酶的靶向基团,构建了非基于底物的pH响应高分子探针Rb-CS@ZA。该探针包括高分子主链聚苯乙烯马来酸,扎那米伟衍生物（ZA）,常亮的红色荧光基团（RB-Pip）和pH响应的近红外探针（CS-EDA）。利用高分子的重复单元加强抑制剂和酶之间的多价键效应,从而增强探针与酶的亲和力,RB-Pip用于长时间跟踪高分子的位置,CS-EDA可以观察探针所处环境的pH酸化过程。未来,将利用该探针观察唾液酸酶介导的内吞过程。第三章,我们利用4-经基扁桃酸设计了基于底物的小分子唾液酸酶探针Sia-RQ。该探针包括唾液酸酶识别部分唾液酸苷、荧光淬灭剂BHQ和红色荧光基团Rox。当探针被唾液酸酶识别并水解,经过醌式中间体释放BHQ后,由微弱荧光向强烈的红色荧光转变,而活性的醌式中间体可以被蛋白质共价捕获,从而实现原位标记唾液酸酶。我们将该探针应用于衰老过程细胞中唾液酸酶含量的变化。我们首次报道了衰老细胞中唾液酸酶1（NEU1）的过量表达。综上,我们使用两种经典的糖苷酶探针设计策略设计了唾液酸酶靶向探针,为唾液酸酶的研究提供了一些参考。

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第一章绪论

1.1 唾液酸与唾液酸酶

1.1.1 唾液酸

1.1.2 唾液酸酶

1.1.2.1 唾液酸酶分类

1.1.2.2 唾液酸酶的催化机理

1.2 糖苷酶探针

1.2.1 非基于底物设计策略的糖苷酶探针

1.2.2 基于底物设计策略的糖苷酶探针

1.3 细胞衰老标志物

1.4 本工作目标及内容

第二章基于多价键效应的pH响应唾液酸酶探针

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验仪器

2.2.2 实验试剂

2.2.3 相关单体及目标高分子的合成

3的合成'> 2.2.3.1 单体ZA-N₃的合成

2.2.3.2 目标高分子Rb-CS@ZA和参照高分子Rb-CS@CK的合成

2.3 实验结果及讨论

2.3.1 Rb-CS@ZA的荧光光谱表征

2.3.2 高分子的核磁表征

2.3.3 未来的实验计划

2.4 小结

第三章基于底物的唾液酸酶探针用于衰老细胞中唾液酸酶表达水平的检测

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验仪器

3.2.2 实验试剂

3.2.3 目标化合物的合成及表征

3.2.3.1 Sia-RQ的合成与表征

3.2.3.2 Sia-R的合成与表征

3.3 实验结果及讨论

3.3.1 醌式中间体存在的化学证据

3.3.2 Sia-RQ的体外性能分析

3.3.3 Sia-RQ用于细胞分析

3.4 小结

第四章结语与展望

参考文献

在学期间科研成果

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 朱瑞

导师: 韩守法,刘剑

关键词: 唾液酸酶,荧光成像,细胞衰老

来源: 厦门大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,化学

单位: 厦门大学

分类号: O657.3;Q-33

总页数: 83

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