• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

一种用于pH依赖性细胞标记的“智能”¹²⁸Xe核磁共振生物传感器。

A "Smart" ¹²⁸Xe NMR Biosensor for pH-Dependent Cell Labeling.

作者信息

Riggle Brittany A, Wang Yanfei, Dmochowski Ivan J

机构信息

Department of Chemistry, University of Pennsylvania, 231 South 34th Street, Philadelphia, Pennsylvania 19104-6323, United States.

出版信息

J Am Chem Soc. 2015 Apr 29;137(16):5542-8. doi: 10.1021/jacs.5b01938. Epub 2015 Apr 20.

DOI:10.1021/jacs.5b01938
PMID:25848822
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC4976068/
Abstract

Here we present a "smart" xenon-129 NMR biosensor that undergoes a peptide conformational change and labels cells in acidic environments. To a cryptophane host molecule with high Xe affinity, we conjugated a 30mer EALA-repeat peptide that is α-helical at pH 5.5 and disordered at pH 7.5. The (129)Xe NMR chemical shift at room temperature was strongly pH-dependent (Δδ = 3.4 ppm): δ = 64.2 ppm at pH 7.5 vs δ = 67.6 ppm at pH 5.5, where Trp(peptide)-cryptophane interactions were evidenced by Trp fluorescence quenching. Using hyper-CEST NMR, we probed peptidocryptophane detection limits at low-picomolar (10(-11) M) concentration, which compares favorably to other NMR pH reporters at 10(-2)-10(-3) M. Finally, in biosensor-HeLa cell solutions, peptide-cell membrane insertion at pH 5.5 generated a 13.4 ppm downfield cryptophane-(129)Xe NMR chemical shift relative to pH 7.5 studies. This highlights new uses for (129)Xe as an ultrasensitive probe of peptide structure and function, along with potential applications for pH-dependent cell labeling in cancer diagnosis and treatment.

摘要

在此,我们展示了一种“智能”的氙-129核磁共振生物传感器,它在酸性环境中会发生肽构象变化并标记细胞。对于具有高氙亲和力的穴醚主体分子,我们连接了一个30聚体EALA重复肽,该肽在pH 5.5时呈α螺旋结构,在pH 7.5时无序。室温下的(129)Xe核磁共振化学位移强烈依赖于pH值(Δδ = 3.4 ppm):在pH 7.5时δ = 64.2 ppm,而在pH 5.5时δ = 67.6 ppm,其中色氨酸(肽)-穴醚相互作用通过色氨酸荧光猝灭得以证明。使用超极化化学交换饱和转移核磁共振(hyper-CEST NMR),我们在低皮摩尔(10^(-11) M)浓度下探测了肽穴醚的检测限,这与其他核磁共振pH报告分子在10^(-2)-10^(-3) M时相比具有优势。最后,在生物传感器-海拉细胞溶液中,相对于pH 7.5的研究,pH 5.5时肽插入细胞膜导致穴醚-(129)Xe核磁共振化学位移向低场移动了13.4 ppm。这突出了氙-129作为肽结构和功能的超灵敏探针的新用途,以及在癌症诊断和治疗中pH依赖的细胞标记的潜在应用。

相似文献

1
A "Smart" ¹²⁸Xe NMR Biosensor for pH-Dependent Cell Labeling.一种用于pH依赖性细胞标记的“智能”¹²⁸Xe核磁共振生物传感器。
J Am Chem Soc. 2015 Apr 29;137(16):5542-8. doi: 10.1021/jacs.5b01938. Epub 2015 Apr 20.
2
Cryptophane Nanoscale Assemblies Expand Xe NMR Biosensing.隐色烷纳米级组装体扩展 Xe NMR 生物传感。
Anal Chem. 2018 Jun 19;90(12):7730-7738. doi: 10.1021/acs.analchem.8b01630. Epub 2018 Jun 1.
3
An Expanded Palette of Xenon-129 NMR Biosensors.氙-129NMR 生物传感器的扩展谱。
Acc Chem Res. 2016 Oct 18;49(10):2179-2187. doi: 10.1021/acs.accounts.6b00309. Epub 2016 Sep 19.
4
A cryptophane-based "turn-on" Xe NMR biosensor for monitoring calmodulin.一种用于监测钙调蛋白的基于隐藻素的“开启型”氙核磁共振生物传感器。
Org Biomol Chem. 2017 Oct 31;15(42):8883-8887. doi: 10.1039/c7ob02391j.
5
Monomeric Cryptophane with Record-High Xe Affinity Gives Insights into Aggregation-Dependent Sensing.具有创纪录高氙亲和力的单体隐藻素为聚集依赖性传感提供了见解。
Anal Chem. 2021 Jan 26;93(3):1507-1514. doi: 10.1021/acs.analchem.0c03776. Epub 2020 Dec 28.
6
Designing 129Xe NMR biosensors for matrix metalloproteinase detection.设计用于检测基质金属蛋白酶的129Xe核磁共振生物传感器。
J Am Chem Soc. 2006 Oct 11;128(40):13274-83. doi: 10.1021/ja0640501.
7
Utilizing a water-soluble cryptophane with fast xenon exchange rates for picomolar sensitivity NMR measurements.利用具有快速氙气交换率的水溶性隐色 cryptophane 实现皮摩尔灵敏度的 NMR 测量。
Anal Chem. 2012 Nov 20;84(22):9935-41. doi: 10.1021/ac302347y. Epub 2012 Nov 6.
8
Cryptophane xenon-129 nuclear magnetic resonance biosensors targeting human carbonic anhydrase.靶向人类碳酸酐酶的隐藻素-氙-129核磁共振生物传感器。
J Am Chem Soc. 2009 Jan 21;131(2):563-9. doi: 10.1021/ja806092w.
9
A xenon-129 biosensor for monitoring MHC-peptide interactions.一种用于监测主要组织相容性复合体-肽相互作用的氙-129生物传感器。
Angew Chem Int Ed Engl. 2009;48(23):4142-5. doi: 10.1002/anie.200806149.
10
A doubly responsive probe for the detection of Cys4-tagged proteins.一种用于检测半胱氨酸4标记蛋白的双响应探针。
Chem Commun (Camb). 2015 Jul 21;51(57):11482-4. doi: 10.1039/c5cc04721h.

引用本文的文献

1
Hyperpolarized Xenon-129 Chemical Exchange Saturation Transfer (HyperCEST) Molecular Imaging: Achievements and Future Challenges.氙-129 超极化化学交换饱和传递(HyperCEST)分子成像:成就与未来挑战。
Int J Mol Sci. 2024 Feb 5;25(3):1939. doi: 10.3390/ijms25031939.
2
Opportunities and challenges with hyperpolarized bioresponsive probes for functional imaging using magnetic resonance.利用磁共振进行功能成像的超极化生物响应探针的机遇与挑战。
Nat Chem. 2023 Jun;15(6):755-763. doi: 10.1038/s41557-023-01211-3. Epub 2023 Jun 1.
3
Counteranions at Peripheral Sites Tune Guest Affinity for a Protonated Hemicryptophane.

本文引用的文献

1
Cell-compatible, integrin-targeted cryptophane-Xe NMR biosensors.细胞兼容的、靶向整合素的隐藻素-氙核磁共振生物传感器。
Chem Sci. 2011 Jun;2(6):1103-1110. doi: 10.1039/C1SC00041A.
2
Multichannel MRI labeling of mammalian cells by switchable nanocarriers for hyperpolarized xenon.通过可切换的纳米载体对哺乳动物细胞进行多通道 MRI 标记,用于超极化氙气。
Nano Lett. 2014 Oct 8;14(10):5721-6. doi: 10.1021/nl502498w. Epub 2014 Sep 30.
3
A display of pH-sensitive fusogenic GALA peptide facilitates endosomal escape from a Bio-nanocapsule via an endocytic uptake pathway.
外围位置的抗衡离子调节质子化半穴醚客体的亲和性。
J Org Chem. 2022 Apr 15;87(8):5158-5165. doi: 10.1021/acs.joc.1c03128. Epub 2022 Mar 25.
4
Ultrasensitive molecular building block for biothiol NMR detection at picomolar concentrations.用于皮摩尔浓度生物硫醇核磁共振检测的超灵敏分子构建单元。
iScience. 2021 Nov 24;24(12):103515. doi: 10.1016/j.isci.2021.103515. eCollection 2021 Dec 17.
5
Synthesis and Coordination Properties of a Water-Soluble Material by Cross-Linking Low Molecular Weight Polyethyleneimine with Armed Cyclotriveratrilene.通过将低分子量聚乙烯亚胺与武装环三聚藜芦烃交联制备水溶性材料的合成及配位性质
Polymers (Basel). 2021 Nov 26;13(23):4133. doi: 10.3390/polym13234133.
6
Cryptophane-xenon complexes for Xe MRI applications.用于氙磁共振成像应用的隐窝素-氙配合物。
RSC Adv. 2021;11(13):7693-7703. doi: 10.1039/d0ra10765d. Epub 2021 Feb 17.
7
Fast Ion-Chelate Dissociation Rate for MRI of Labile Zinc with Frequency-Specific Encodability.具有频率特异性可编码性的 MRI 研究不稳定锌的快速离子螯合物离解率。
J Am Chem Soc. 2021 Aug 4;143(30):11751-11758. doi: 10.1021/jacs.1c05376. Epub 2021 Jul 23.
8
Versatile non-luminescent color palette based on guest exchange dynamics in paramagnetic cavitands.基于顺磁空穴分子中客体交换动力学的多功能非发光颜色调色板。
Nat Commun. 2021 May 24;12(1):3072. doi: 10.1038/s41467-021-23179-9.
9
Mapping of Absolute Host Concentration and Exchange Kinetics of Xenon Hyper-CEST MRI Agents.氙气超极化化学交换饱和转移磁共振成像剂的绝对宿主浓度及交换动力学映射
Pharmaceuticals (Basel). 2021 Jan 21;14(2):79. doi: 10.3390/ph14020079.
10
Monomeric Cryptophane with Record-High Xe Affinity Gives Insights into Aggregation-Dependent Sensing.具有创纪录高氙亲和力的单体隐藻素为聚集依赖性传感提供了见解。
Anal Chem. 2021 Jan 26;93(3):1507-1514. doi: 10.1021/acs.analchem.0c03776. Epub 2020 Dec 28.
展示 pH 敏感融合 GALA 肽通过内吞摄取途径促进生物纳米胶囊从内涵体中逃逸。
J Nanobiotechnology. 2014 Apr 1;12:11. doi: 10.1186/1477-3155-12-11.
4
A diaCEST MRI approach for monitoring liposomal accumulation in tumors.一种用于监测肿瘤中脂质体积累的 diaCEST MRI 方法。
J Control Release. 2014 Apr 28;180:51-9. doi: 10.1016/j.jconrel.2014.02.005. Epub 2014 Feb 15.
5
Cell tracking with caged xenon: using cryptophanes as MRI reporters upon cellular internalization.细胞追踪用笼状氙气:细胞内化后用隐色体作为 MRI 报告分子。
Angew Chem Int Ed Engl. 2014 Jan 7;53(2):493-6. doi: 10.1002/anie.201307290. Epub 2013 Dec 4.
6
Comparison of divalent transition metal ion paraCEST MRI contrast agents.二价过渡金属离子 paraCEST MRI 对比剂的比较。
J Biol Inorg Chem. 2014 Feb;19(2):191-205. doi: 10.1007/s00775-013-1059-4. Epub 2013 Nov 20.
7
Gd-labeled glycol chitosan as a pH-responsive magnetic resonance imaging agent for detecting acidic tumor microenvironments.Gd 标记的乙二醇壳聚糖作为一种 pH 响应性磁共振成像造影剂用于检测酸性肿瘤微环境。
J Med Chem. 2013 Oct 24;56(20):7862-9. doi: 10.1021/jm4012565. Epub 2013 Oct 3.
8
Multi-chromatic pH-activatable 19F-MRI nanoprobes with binary ON/OFF pH transitions and chemical-shift barcodes.具有二元开/关pH转变和化学位移条形码的多色pH可激活19F-MRI纳米探针。
Angew Chem Int Ed Engl. 2013 Jul 29;52(31):8074-8. doi: 10.1002/anie.201301135. Epub 2013 Jun 20.
9
A novel class of polymeric pH-responsive MRI CEST agents.一类新型的聚合物 pH 响应性磁共振化学交换饱和转移(CEST)造影剂。
Chem Commun (Camb). 2013 Jul 21;49(57):6418-20. doi: 10.1039/c3cc42452a.
10
A recombinant biopolymeric platform for reliable evaluation of the activity of pH-responsive amphiphile fusogenic peptides.用于可靠评估 pH 响应两亲融合肽活性的重组生物聚合平台。
Biomacromolecules. 2013 Jun 10;14(6):2033-40. doi: 10.1021/bm400380s. Epub 2013 May 30.