鎂(II)能夠在生物體中發揮催化、結構、調節和信號傳導的作用,其水平異常也與多種病理相關,包括心血管疾病、糖尿病、代謝綜合征、免疫缺陷、癌癥以及肝臟疾病等。然而,Mg2+在肝臟疾病的病理生理學中的作用往往會被干擾性二價陽離子(如Ca2+)濃度的變化所掩蓋,使得用現有的Mg2+分子指示劑進行的實驗變得更加復雜。有鑒于此,紐約大學Daniela Buccella和西班牙卡洛斯三世衛生研究所María L. Martínez-Chantar構建了一種新的喹啉基熒光傳感器MagZet1,它可以產生激發和發射波長的變化,能夠通過熒光顯微鏡和流式細胞術實現對細胞Mg2+的比率檢測。
本文要點:
(1)該新型傳感器能夠以亞毫摩爾解離常數與靶金屬結合,并表現出對Ca2+的10倍選擇性,非常適合檢測細胞中游離Mg2+的變化。研究發現,該熒光比值對生理范圍內的pH變化并不敏感,具有比現有指示劑更好的整體性能。
(2)研究者基于計算模型進一步探究了該新型傳感器的金屬選擇性特征,并將其應用于過量對乙酰氨基酚引起的藥物性肝損傷細胞模型中,從而揭示了細胞內游離Mg2+的減少和金屬轉運蛋白表達的改變。
Michael Brady. et al. Ratiometric Fluorescent Sensors Illuminate Cellular Magnesium Imbalance in a Model of Acetaminophen-Induced Liver Injury. Journal of the American Chemical Society. 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c05704
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c05704