为大家推荐一篇来自Analytical Chemistry的文章Naphthalimide Fluorescent Skeleton for Facile and Accurate Quantification of Glutathione，文章的通讯作者是来自兰州大学化学化工学院的房建国教授和张保新副教授。作者从事天然活性小分子化合物与具有重要生理功能的蛋白的相互作用机制研究。
细胞内小分子硫醇化合物，如半胱氨酸 (Cys)、同型半胱氨酸 (Hcy) 和谷胱甘肽 (GSH)，在生物和生理过程中起着重要作用。谷胱甘肽可以通过清除自由基、减少过氧化物、提供还原当量来恢复受损分子以及保持蛋白质的硫醇处于还原状态，这一过程对防止辐射带来的机体损伤有着重要意义。准确评估GSH水平不仅有利于了解其病理生理过程，而且可为GSH相关疾病的临床诊断提供有价值的依据。为此，迫切需要开发一种简单的方法来量化 GSH 的水平。因此作者构建了一系列萘酰亚胺的荧光探针，首先作者进行了探针筛选，在构建的14种基于萘酰亚胺的荧光探针中，作者使用荧光酶标仪对不同候选探针和GSH反应的荧光活性进行筛选。其中，R13对GSH表现出最高的反应性和选择性，其强大的吸电子能力和乙酸甲酯磺酰基良好的离去性质，以及相对较小的空间位阻可能是这一化合物具有良好功效的原因。
接着作者评估了R13与 GSH 反应时的吸收和荧光发射光谱。由于分子内电荷转移 (ICT) 效应，R13本身几乎没有荧光，但在与 GSH结合后ICT 效应减弱，荧光强度逐渐增强并保持稳定，作者使用HPLC-MS检测反应产物。之后作者对R13对GSH的选择性进行探究，所有测试的蛋白质都对R13产生了显著的反应。因此，作者在使用R13对细胞和小鼠组织中的 GSH 含量进行量化时除去了其中的蛋白质。
为了准确定量细胞内和小鼠肝脏中的 GSH 浓度，作者建立了已知浓度的 GSH 和R13之间的反应溶液的标准曲线，并将其与荧光酶标仪上获得的荧光强度相关联。作者用6-羟基多巴胺氢溴酸（6-OHDA）在PC12细胞中建立了经典的帕金森模型，接着用R13来探索PC12细胞中GSH含量的变化，这些结果证明了R13在细胞和组织中定量检测总谷胱甘肽(tGSH)和GSH的潜在适用性。
作者进一步量化了R13在X-ray照射后小鼠肝脏中tGSH、GSH 和 GSSG 含量的变化。与对照组相比，照射后肝脏GSH水平显著降低至 70% 左右, GSSG 水平有不同程度的升高。接着作者通过腹腔注射鱼藤酮建立了小鼠帕金森病模型，对照组相比，重复给药显著降低脑内GSH含量，增加GSSG含量，因此脑内GSH的丢失和GSSG的增加与PD密切相关。
综上，作者开发了一种萘酰亚胺骨架衍生的荧光探针，可用于便捷且准确地定量细胞和组织中的GSH，该探针将成为评估氧化还原失衡相关疾病中GSH水平的潜在定量工具。
本文作者：YCX
责任编辑：WFZ
原文链接：
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.analchem.2c04098
文章引用：DOI：10.1021/acs.analchem.2c04098
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