山東師范大學唐波院士團隊在《Science Advances》期刊發(fā)表蛋白質解折疊雙光子成像探針最新研究成果

導讀

近日，山東師范大學化學化工與材料科學學院唐波院士團隊在Science Advances期刊在線發(fā)表 “Thiol-polarity dual cascade-triggered two-photon imaging of protein unfolding for early atherosclerosis diagnosis”研究論文。山東師范大學為論文第一單位，唐波教授、李娜教授為該論文共同通訊作者，青年教師李晶晶與碩士研究生苗益輝為該論文第一作者。

動脈粥樣硬化作為一種慢性進展性疾病，其早期斑塊形成機制復雜且臨床檢測困難。近年研究發(fā)現(xiàn)，以未折疊/錯誤折疊蛋白質積聚為特征的蛋白質穩(wěn)態(tài)紊亂，是驅動動脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展的關鍵分子事件。然而，由于未折疊蛋白缺乏明確的結構特征，傳統(tǒng)化學探針難以實現(xiàn)對其直接、特異性成像，限制了對其在斑塊形成中時空分布與功能機制的深入理解。因此，開發(fā)能夠實時、高靈敏成像未折疊蛋白的分子工具，對揭示動脈粥樣硬化早期病理機制及實現(xiàn)早期診斷具有重要意義。

本研究設計了一種巰基-極性雙級聯(lián)觸發(fā)的雙光子熒光探針，用于動態(tài)追蹤早期動脈粥樣硬化斑塊中的未折疊蛋白。該探針通過與未折疊蛋白暴露的巰基共價結合，隨后在未折疊蛋白的局部疏水微環(huán)境中穩(wěn)定，實現(xiàn)協(xié)同熒光激活。這種雙激活特性能夠精確區(qū)分泡沫細胞中的折疊蛋白與未折疊蛋白，助力動脈粥樣硬化不同階段蛋白質紊亂的時空圖譜繪制。值得注意的是，與傳統(tǒng)的油紅O染色及臨床超聲成像相比，這種高靈敏的熒光成像方法在動脈粥樣硬化斑塊檢測中展現(xiàn)出更卓越的早期診斷能力，為探測難以識別的微小早期斑塊提供了新方案。該研究成果不僅為蛋白質穩(wěn)態(tài)紊亂介導的動脈粥樣硬化發(fā)病機制提供重要見解，更為疾病早期進展評估提供了強大的分子工具。

以上研究得到了國家自然科學基金、山東省青年科技人才托舉工程等多項科研項目的資助。

來源：山東師范大學