碳点-荧光素荧光共振能量转移体系在阿司匹林测定中的研究与应用

研究了经L-y半胱氨酸修饰后的碳点（CDs）-荧光素（FAM）荧光共振能量转移体系，并利用该体系建立了测定阿司匹林（ASP）的新方法。结果表明：在λex=330 nm下，于pH 7.0的Tris-HCl缓冲液中，CDs与FAM反应5 min后能发生有效的荧光共振能量转移，能量供体CDs将能量转移到受体FAM，使FAM的荧光显著增强，而ASP的加入可有效猝灭FAM的荧光，且ASP浓度在1.0~150.0 μg/mL范围内与体系的荧光猝灭值ΔIF呈良好的线性关系（r=0.999 6），基于此建立了测定ASP的新方法。在最佳实验条件下，方法的检出限达0.33 μg/mL（3δ/k,n=11），回收率为 97.1%~105.3%，相对标准偏差（RSD）不大于4.6%（n=6）。常见的无机离子以及与ASP同类型的药物对测定影响较小，方法的选择性较好。

荧光共振能量转移(FRET)的定量检测及其应用

荧光共振能量转移(Fluorescence Resonance Energy Transfer,FRET)技术被广泛应用于活细胞中生物大分子构象变化和分子间动态相互作用的实时研究.针对光谱串扰和供体受体间的浓度比等困扰FRET效率定量检测的两大难题,已经发展了多种定量检测FRET效率的方法.作者结合自己的研究结果介绍了多种FRET效率定量检测技术在细胞信号转导机制研究中的应用.

CdTe量子点与罗丹明6G荧光共振能量转移体系的构建及机理研究

以巯基乙酸为修饰剂,水相合成不同尺寸的CdTe量子点(QDs),研究不同发射波长的CdTe QDs与罗丹明6G(R6G)之间的荧光共振能量转移(FRET)规律。结果发现,以发射波长为515nm的CdTe QDs为供体与R6G能量转移效率为58.5%,以R6G为供体与发射波长为605nm的CdTe QDs能量转移效率为49.4%,即在CdTe QDs-R6G的FRET体系中,量子点既可作为供体也可作为受体。在此基础上,构建了CdTe QDs(供体)-R6G(第一受体)-CdTe QDs(第二受体)的三元FRET体系,并研究了其双荧光共振能量转移的机理。

荧光共振能量转移技术在生物分析中的应用

对荧光共振能量转移（ＦＲＥＴ）技术及其应用进行了较全面的综述，介绍了Ｆｏｒｓｔｅｒ原理，ＦＲＥＴ实验技术（包括给体－受体对的选择、标记方法及能量转移效率的测定），及其在生物大分子结构与功能研究、免疫分析和核酸杂交分析等几方面的应用，并对其将来的发展作出了一些评价与展望。

利用荧光共振能量转移技术研究活细胞TLR4与MD-2作用结构域

脂多糖(LPS)的识别和信号转导是宿主发生防御反应的关键,Toll样受体4(TLR4)与髓样分化蛋白-2(MD-2)形成复合物在LPS的识别及其信号转导中发挥了重要作用.研究TLR4与MD-2结合的功能结构域,对于深入了解LPS信号转导机制及其内毒素休克的防治具有重要意义.运用基于强度的三通道荧光共振能量转移技术(FRET)及基因突变和转染技术,研究了活细胞TLR4与MD-2作用的结构域.结果表明:N端Glu24～Met41缺失使TLR4与MD-2结合能力明显下降;LPS刺激后TLR4聚合迅速增加,而缺失Glu24～Met41的TLR4不能聚合.上述结果提示,TLR4的Glu24～Met41不仅是结合MD-2的区域,并且还参与了LPS刺激后TLR4的聚合作用.

荧光共振能量转移技术在生命科学和超分子科学中的应用研究进展

荧光共振能量转移技术 (FRET)自发现以来在化学、生物以及其他领域获得了广泛的应用 ,随着性能优异的新的荧光活性能量给体与受体对的不断发现 ,FRET技术还在不断发展 ,应用领域在不断拓展 .本文围绕常用的和近年发展起来的给体 -受体对 ,介绍了FRET技术及其在生命科学和超分子科学中的应用研究现状 ,展望了FRET技术未来的发展趋势 .

生物大分子相互作用检测技术新进展——三色荧光级联荧光共振能量转移技术

荧光共振能量转移(fluorescenceresonanceenergytransfer,FRET),是指能量从一种受激发的荧光基团(fluorophore)以非辐射的方式转移到另一种荧光基团的物理现象.FRET的能量转移效率是两个荧光基团间距离的函数,并对此距离十分敏感,它的有效响应距离一般在1～10nm之间,因而可被用于测定原子间及分子间的距离.这一特点使FRET技术在大分子构象变化、大分子之间相互作用、细胞信号通路等研究中发挥重要作用,成为生物医学研究中的重要方法.但细胞内的生物学过程常常涉及多于两个的大分子间相互作用,二色荧光基团的FRET技术不能满足这种生物学研究的需求.最近,两个研究小组在这方面取得突破,建立了分别基于共聚焦显微镜和流式细胞仪的三色荧光级联FRET技术.这一技术的出现将会极大地促进生物学及相关研究领域的发展.

基于量子点的荧光共振能量转移的应用

介绍了基于量子点(QDs)的FRET原理,综述了基于QDs的FRET在生物传感器、蛋白质相互作用、生物分子构像变化和癌症治疗的光敏剂研究中的应用。

基于阴阳离子染料对的光捕获体系构建及其在光催化CDC反应中的应用研究

针对荧光素类染料单独使用中存在光响应范围窄、能量利用率低等问题,利用离子染料之间的静电作用力构建阴阳离子染料对光捕获体系,探究光捕获体系对交叉脱氢偶联(CDC)反应的催化性能及其影响因素。结果表明,染料间阴、阳离子的相互作用可形成稳定的光捕获体系,以阴、阳离子染料玫瑰红(RB)和吖啶橙(AO)为受体和供体构建了光捕获体系“D_(AO)^(+)A_(RB)^(-)”(浓度为2×10^(-5)mol/L),其荧光共振能量转移(FRET)效率可达72%。光捕获体系的荧光共振能量转移(FRET)过程可有效拓宽光响应范围、提高受体光催化性能,“D_(AO)^(+)A_(RB)^(-)”体系对CDC反应展现出优异的光催化性能,其光催化反应速率是以RB为催化剂时的1.60倍。

基于FRET原理的CDs-Ce6体系构建及性能评价

目的 :依据荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)原理,设计一种碳量子点(CDs)与光敏剂二氢卟吩E6(Ce6)的复合体系。方法:使用短链钝化剂,通过一步水热法合成表面富含氨基的CDs,再通过经典的NHS/EDC反应将Ce6与CDs复合。利用荧光光谱仪、透射电镜、红外光谱仪、紫外-可见光吸收光谱等评价CDs以及CDs-Ce6体系的理化性能。结果 :CDs-Ce6体系具有良好的水溶性,且有明显的一单氧产出。结论 :CDsCe6体系设计改善了纯Ce6不溶于水的缺点,且一单氧产出明显,有望成为一种理想的新型光敏剂。

绿色荧光蛋白为传能对的供体光漂白法测定FRET效率的探讨

探讨以两种新荧光蛋白MiCy,mKo为传能对并应用供体光漂白法测量荧光共振能量转移(FRET)效率。首先通过基因工程方法表达纯化了这两种蛋白,并测量了荧光光谱及光漂白性质,表明MiCy极易光漂白而mKo抗光漂白。进一步以Ni-NTA-agarose为FRET模型,在Confocal上对MiCy进行光漂白时间常数的测量,并计算了FRET效率。结果表明MiCy-mKo传能对适合用供体光漂白法测量FRET效率,此传能对将在蛋白质相互作用研究中有广泛应用。

基于FRET荧光蛋白探针的活体定量分子影像方法探究

目的荧光共振能量转移(fluorescent resonance energy transfer,FRET)探针由于自身仍存在诸多局限,其在活体成像领域尚未得到广泛应用。本文旨在解决FRET探针在活体定量分子影像应用中所存在的瓶颈问题,即如何利用FRET探针精准计算目标物浓度,以及如何基于FRET探针实现三维成像。方法基于探针和目标物结合时的化学反应平衡关系,提出一种新型分析方法,以精确定量待测物[钙调素(calmodulin,Ca M)]的浓度。同时对于FRET探针的活体分子成像,结合荧光透射成像(3DFMT)方法,建立了可进行三维时空动态FRET检测的平台系统,对FRET探针的测量结果(即待测物浓度)进行实时定量的三维重建。结果准确地定量了待测物Ca M浓度,并得到了高质量的3D-FRET分布影像。结论提出FRET探针在活体成像应用领域两个关键问题的解决方案,为基因编码FRET探针向活体分子影像领域的推广奠定了重要的技术基础。

荧光共振能量转移原理在均相免疫测定中的应用

荧光共振能量转移原理（FRET）由Foester于1948年首先提出，因此又可称之为Foester能量转移。该原理提出后，迅速引起人们的广泛关注，并渗透于生物学的各个领域。FRET被用于均相免疫测定时，可有效地监测抗原和抗体之间免疫反应的发生，从而对抗原或者抗体进行定性或定量分析。近年来，FRET在材料、实验方法及应用等方面都有很大的发展，从而使基于该原理的均相免疫测定更适用于生物医学研究和临床诊断。

基于荧光共振能量转移技术的STAT3二聚化抑制剂筛选模型的建立

目的构建信号传导与转录激活因子3(signal transducer and activator of transcription factor 3,STAT3)二聚化抑制剂筛选模型,为STAT3抑制剂筛选提供实验方法。方法分别构建pECFP-N1-STAT3和pEYFP-N1-STAT3的荧光报告载体,利用脂质体转染技术将二者共转入HEK-293T细胞,利用ECFP和EYFP 2种荧光蛋白之间能量共振转移,检测磷酸化STAT3分子的二聚化水平,并检测Stattic对二聚化的影响。结果成功构建了pECFP-N1-STAT3和pEYFP-N1-STAT3的荧光报告载体。将2种荧光报告载体共转染HEK-293T细胞后,Western Blot检测结果显示STAT3以及p-STAT3的表达水平明显增加。以458nm波长激发ECFP,其发射波长可激发EYFP。加入STAT3二聚化抑制剂Stattic后,荧光强度降低,且呈现一定的剂量依赖性。结论基于荧光共振能量转移技术的STAT3二聚化抑制剂筛选模型构建成功。

基于荧光共振能量转移效应的比例计量型水合肼荧光探针的设计、合成及其应用研究

水合肼(N2H4)是一种高毒性水溶生化试剂,具有致癌、致畸、致突变的能力.为了准确检测环境及生命体内N2H4浓度,基于荧光共振能量转移(FRET)原理,设计合成了两个双发射比例计量型探针(FRET-1/2),探针结构均经核磁共振氢谱、碳谱和高分辨质谱确证.研究结果表明,两个探针对N2H4均表现出较高的选择性和良好的灵敏性,可用于检测水样中N2H4浓度.

消癌平诱导人肺腺癌(ASTC-a-1)细胞内caspase-3活化的荧光光谱分析

采用CCK-8技术检测发现传统中药消癌平(XAP)对人肺腺癌(ASTC-a-1)细胞的增殖活性具有显著的抑制作用。利用共聚焦扫描荧光显微成像、荧光共振能量转移(FRET)及其受体光漂白技术证实了基于FRET技术构建的SCAT3质粒在ASTC-a-1细胞中的稳定表达。将消癌平加入细胞培养液中培育细胞,并在不同的时间检测活细胞内SCAT3的荧光发射光谱,从而监测细胞中caspase-3的活化状态。实验结果表明:(1)消癌平可以有效抑制人肺腺癌(ASTC-a-1)细胞的增殖活性并诱导细胞的死亡,消癌平对细胞的抑制作用具有剂量依赖性。(2)消癌平处理细胞72 h后,细胞内大量的SCAT3被切割,表明细胞内caspase-3的活化水平明显升高。(3)将含消癌平的细胞培养液与细胞共同培养24 h,然后采用没有消癌平的细胞培养液培养细胞48和72 h后,细胞内SCAT3的光谱没有明显改变,表明消癌平作用细胞24 h内没有显著激活细胞内的caspase-3。

FRET技术及其在蛋白质-蛋白质分子相互作用研究中的应用

简要综述了FRET方法在活细胞生理条件下研究蛋白质 蛋白质间相互作用方面的最新进展 .蛋白质 蛋白质间相互作用在整个细胞生命过程中占有重要地位 ,由于细胞内各种组分极其复杂 ,因此一些传统研究蛋白质 蛋白质间相互作用的方法 ,例如酵母双杂交、免疫沉淀等可能会丢失某些重要的信息 ,无法正确地反映在当时活细胞生理条件下蛋白质 蛋白质间相互作用的动态变化过程 .荧光共振能量转移 (fluorescenceresonanceenergytransfer ,FRET)是近来发展的一项新技术 ,此项技术的应用 ,为在活细胞生理条件下对蛋白质 蛋白质间相互作用进行实时的动态研究 。

紫杉醇诱导不依赖于Caspase-3细胞类似Paraptosis的荧光光谱分析

研究了紫杉醇(Taxol)诱导人肺腺癌细胞(ASTC-a-1)类似Paraptosis的特征和机理。采用CCK-8技术检测了抑制细胞活性的特性,结果表明大于70μmol.L-1浓度的紫杉醇可以显著抑制细胞活性;采用激光共聚焦扫描荧光成像从形态上检测了紫杉醇诱导细胞死亡的形态特征,表明紫杉醇诱导了类似副凋亡(Paraptosis)特征的细胞肿胀和细胞质空泡化,而且没有细胞膜皱褶、细胞核浓缩等细胞凋亡的特征;通过基因质粒转染在细胞转染稳定表达基于荧光共振能量转移(FRET)质粒SCAT3,并利用FRET受体光漂白技术和荧光光谱检测分析技术研究了紫杉醇诱导细胞类似Paraptosis过程中Caspase-3的活化特性,结果表明在紫杉醇诱导细胞质肿胀和细胞死亡的过程中Caspase-3没有被活化。以上研究结果表明紫杉醇可以通过类似Paraptosis的方式明显诱导细胞程序性死亡,该过程不依赖于Caspase-3的活性。

新型SARS-CoⅤ 3CL蛋白酶荧光多肽底物的设计、制备及其酶动力学研究

以邻氨基苯甲酸(Abz)为荧光发射基团、2,4-二硝基苯基乙二胺(Eddnp)为荧光猝灭基团,设计合成了SARS-CoⅤ3CL蛋白酶的新型荧光多肽底物:H2N-E(Eddnp)STLQSGLK(Abz)-CONH2.用液相色谱-质谱(LC-MS)联用技术进行了表征,表明该多肽底物能被SARS-CoⅤ3CL蛋白酶识别,并在QS之间被专一性酶解.另外,利用该多肽底物的荧光共振能量转移(FRET)特性,对SARS-CoⅤ3CL蛋白酶的酶解动力学性质进行了研究,结果表明,此荧光多肽底物可以作为荧光探针,应用于SARS-CoⅤ3CL蛋白酶活性的测定及其抑制剂的筛选.

利用FRET技术在活细胞内观察EGF对PKA作用的时空成像

cAMP依赖的蛋白激酶(protein kinase A, PKA)在细胞生长与分化过程中扮演重要角色,特别是在调节Ras信号通路引起的细胞增殖效应中起着重要作用。为了在活细胞内动态观察表皮生长因子(epidermal growth factor, EGF)对PKA的作用,采用一种可以检测PKA酶活性的报告蛋白(A-kinase activity reporter, AKAR)——这种报告蛋白是利用荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)原理设计的,使其在人类肺癌细胞(ASTC-a-1)中稳定表达。加入EGF刺激因子后,随时间变化的成像分析显示出在活细胞生理条件下被EGF作用的PKA酶活性变化的时空信息。这些资料为EGF作用PKA提供了直接的实时证据。