人羧基酯酶2A(hCES2A)是一种重要的内质网(ER)驻留酶,负责多种含酯药物和环境毒素的水解代谢或活化。之前报道的hCES2A荧光底物存在发射波长有限、特异性低和定位精度差等问题,从而极大地限制了hCES2A的原位功能成像和药物发现。鉴于此,上海中医药大学葛广波、Ping Wang等采用合理的配体设计策略,构建了一种高特异性的hCES2A近红外(NIR)底物。经过支架筛选和识别基团优化,HTCF被确定为一种理想的近红外荧光基团,具有优异的光物理特性和高ER积累能力,同时几种HTCF酯类极有可能成为良好的hCES2A底物。
本文要点:
(1)TP-HTCF(HTCF的叔戊酯)是一种理想的底物,具有超高的灵敏度、出色的特异性和可观的信噪比。加入hCES2A后,TP-HTCF可迅速水解,释放出HTCF,这是一种化学性质稳定的产物,在670纳米波长处发出明亮的荧光信号。
(2)建立了一种基于TP-HTCF的生化检测方法,用于从内部化合物库中高通量筛选强效且具有细胞活性的hCES2A抑制剂。此外,TP-HTCF在活细胞、小鼠肝脏切片和肿瘤异种移植小鼠中对hCES2A的成像具有很高的成像分辨率。总之,这项研究展示了一种合理的策略,可用于开发ER驻留靶酶的高特异性荧光底物,而TP-HTCF则可作为一种实用工具,用于在活体系统中感知hCES2A。
Rationally Engineered hCES2A Near-Infrared Fluorogenic Substrate for Functional Imaging and High-Throughput Inhibitor Screening
Yufan Fan, Tiantian Zhang, Yunqing Song, Zhipei Sang, Hairong Zeng, Peiqi Liu, Ping Wang, and Guangbo Ge
Analytical Chemistry Article ASAP
DOI: 10.1021/acs.analchem.3c02873
https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c02873