Il glutatione S-transferasi (GST) è uno dei più importanti enzimi di disintossicazione di fase II. Raggiunge la disintossicazione catalizzando l'attacco nucleofilo del glutatione (GSH) sul centro elettrofilo del substrato bersaglio, aumentando la sua idrofilia per facilitarne il trasporto e l'esocitosi.

Rispetto alle controparti normali, La GST è spesso sovraespressa in vari tipi di cancro, ed è quindi considerato un marcatore significativo per i tumori multiresistenti. In virtù della loro penetrazione più profonda, fluorescenza di fondo inferiore, e conveniente imaging in vivo, le sonde fluorescenti nel vicino infrarosso (NIR) mostrano una maggiore praticabilità.

Recentemente, Il gruppo del Prof. Han Keli e il gruppo del Prof. Piao Hailong del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell'Accademia Cinese delle Scienze e i loro collaboratori hanno scoperto che le prestazioni di riconoscimento olistico di una sonda fluorescente per GST non erano regolate solo dall'unità di riconoscimento nel significato tradizionale, ma anche strettamente correlato alla carenza di elettroni del fluoroforo.

Questo studio è stato pubblicato in Scienze chimiche il 21 settembre.

Gli scienziati hanno introdotto il fluoroforo NIR HCy con una carica positiva per sostituire l'originale fluoroforo a due fotoni NI con la serie di unità di riconoscimento invariate. Hanno scoperto che tutte le sonde a base di HCy hanno mostrato una reattività più forte rispetto a quelle corrispondenti a base di NI.

"Credevamo che questo fenomeno derivasse dalla maggiore carenza di elettroni del fluoroforo oltre alla sua maggiore idrofilia, " ha detto il prof. Han.

Le risultanti sonde pratiche nella serie HCy erano quelle con unità di riconoscimento di assorbimento di elettroni più deboli rispetto a NI3, che ha dotato la posizione 4 di un –CN più forte. Questo capovolse -CN come chiave principale per tutte le sonde GST pratiche nella letteratura precedente.

Nel frattempo, sotto l'effetto di amplificazione del segnale di questo fenomeno, ora si può distinguere la distinzione di selettività verso vari isoenzimi GST innescata dalla differenza di reattività delle unità recettoriali. L'imaging successivo risulta in cellule, tessuti e topi viventi hanno confermato la praticità di HCy2 e HCy9 per la rilevazione di GST.

Inoltre, sebbene il rilevamento fluorescente delle sonde NIR fosse considerato difficile da modulare mediante trasferimento di elettroni fotoindotto (PET), i ricercatori hanno dimostrato che il meccanismo di rilevamento per le sonde a base di HCy è proprio il PET, e l'elettrofilicità a sua volta influenzerebbe anche l'efficienza del rilevamento fluorescente.

Questo lavoro fornisce un'ispirazione e un riferimento utili per la progettazione di sonde fluorescenti in modo completo.