巯基是蛋白质中最活跃的基团,在体内可以被氧化为二硫键,次磺酸等多种形式。近年来,它的氧化还原被揭示广泛参与了细胞内的信号转导,在心血管、肿瘤等许多人类重要疾病有关键的作用。但与该领域迅速发展不相称的是,长期以来细胞内蛋白质的氧化性修饰的原位成像方面的研究基本上是空白,人们很难进行整体、系统的研究,这在一定程度上限制了本领域的发展。我们针对蛋白质巯基具有重要功能的氧化还原形式,即邻二巯基,二硫键、次磺酸等,设计和合成了多种小分子荧光探针,并发展了蛋白质二硫键及邻二巯基的原位荧光成像及相关蛋白质组技术。不过由于荧光基团的引入造成了次磺酸探针的特异性下降,最终我们没有成功建立很好的次磺酸修饰的细胞内成像方法。在重要信号转导模型中,我们进行了蛋白质二硫键修饰的亚细胞水平的定位与动力学,及其对蛋白质功能与信号转导途径影响的研究。此外,我们还形成了一套完整的技术体系,如各种有关巯基氧化还原酶的基因表达与蛋白质功能研究工具,多种与氧化还原相关的荧光探针等。本研究可为信号转导研究提供新的工具,并可能应用于医疗诊断,对系统研究与揭示重要疾病相关的蛋白质氧化还原状态变化的功能与作用具有重要意义。
英文主题词Protein modification; thiol, redox, in situ imaging, signaling