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湖南師范大學(xué)張友玉教授課題組在DNA納米傳感器用于溶酶體酸化與鉀離子流相關(guān)性研究方面取得了新進(jìn)展

來(lái)源:湖南師范大學(xué)      2020-12-08
導(dǎo)讀:近日,湖南師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院張友玉教授課題組在DNA納米傳感器用于溶酶體酸化與鉀離子流相關(guān)性研究方面取得了新進(jìn)展,相關(guān)學(xué)術(shù)論文“DNA Triplex and Quadruplex Assembled Nanosensors for Correlating K+ and pH in Lysosomes”在國(guó)際頂尖期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》發(fā)表。

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張友玉教授課題組以兩個(gè)不同發(fā)射波長(zhǎng)的上轉(zhuǎn)換納米顆粒為發(fā)射體,以金納米顆粒為淬滅劑,讓其與DNA triplex和quadruplex組裝,構(gòu)建了兩種新型DNA納米傳感器,用于溶酶體腔內(nèi)pH和K+的同時(shí)成像分析,以此探究溶酶體的酸化機(jī)制。結(jié)果表明:DNA triplex和quadruplex傳感器成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)溶酶體內(nèi)的pH和K+的同時(shí)成像。由于調(diào)整傳感器中DNA適配體序列,可以檢測(cè)細(xì)胞中不同種類(lèi)的生物分子,該DNA傳感器可以拓展用于細(xì)胞內(nèi)許多其他分析物的檢測(cè)和成像,以及研究解決某些具有挑戰(zhàn)性的生化和細(xì)胞生物學(xué)問(wèn)題。

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據(jù)悉,溶酶體需維持酸性pH值才能激活水解酶參與各種生理過(guò)程。溶酶體的酸化依賴于H+-ATPase泵入質(zhì)子,在質(zhì)子泵入過(guò)程中產(chǎn)生較大的膜電勢(shì),從而抑制進(jìn)一步的質(zhì)子泵入,需要以反離子流中和由質(zhì)子積累產(chǎn)生的膜電勢(shì)。目前,由于缺乏合適的研究方法,反離子流中和膜電勢(shì)的機(jī)制并不清楚,因此溶酶體酸化激活水解酶參與重要生理過(guò)程的機(jī)制是尚需闡明的重要科學(xué)問(wèn)題。

該課題由國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目支持完成,第一完成單位為湖南師范大學(xué),通訊作者為“化學(xué)生物學(xué)及中藥分析”教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的張友玉教授和加拿大滑鐵盧大學(xué)的劉玨文教授,第一作者為湖南師范大學(xué)在讀博士研究生陳峰。

參考資料

[1] 湖南師范大學(xué),張友玉教授課題組最新研究成果在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》發(fā)表,http://www.hunnu.edu.cn/info/1012/10094.htm

[2]Chen, F., Lu, Q., Huang, L., Liu, B., Liu, M., Zhang, Y., & Liu, J. (2020). DNA Triplex and Quadruplex Assembled Nanosensors for Correlating K+ and pH in Lysosomes. Angewandte Chemie International Edition. doi:10.1002/anie.202013302 

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