安徽大学
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(物质科学与信息技术研究院)观测活细胞内生物大分子的动力学过程和信号小分子对生物大分子的调控作用对于探索生理病理新机制及疾病治疗新方法具有重要的科学意义。
我校物质科学与信息技术研究院张忠平课题组(张瑞龙、田肖和、韩光梅、刘正杰)，针对上述关键科学问题，通过设计一系列多响应、多重定位的新型光学探针，实现了活细胞内信号分子对蛋白/酶活性的调控以及遗传物质动力学的分子影像分析，在理解细胞内生物分子动力学领域取得了重要科学发现，近来连续在Angew. Chem.和Adv. Mater.发表论文4篇 【Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 2261(安徽大学第一单位); Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 7087(安徽大学第三单位); Angew. Chem. Int. Ed. 2020,in press (安徽大学第一单位); Adv. Mater. 2020, in press (安徽大学第一单位)】。代表性进展主要包含：(1)气体信号分子对细胞内酶活性的调控;(2)膜穿透性碳点对活体内DNA和RNA结构及动力学的超分辨影像分析;(3)超分辨成像揭示活性氧调控线粒体核蛋白动力学;(4)超分辨STED和电镜关联成像对细胞微管蛋白超精细结构的分析。
图1.细胞内外源(a, b)和内源性(c, d)双氧水对线粒体核蛋白动力学的调控
图2.膜穿透性碳点对细胞DNA和RNA的超分辨成像和活体内核酸动力学的影像分析
上述进展解决了生物探针对细胞内多种组分和细胞器的特异性识别问题，不仅有效避免了荧光光谱的重叠，还同步结合电镜对生物大分子精细结构的进行研究，为我校双一流学科生物医学探针和成像方向再添新成果。
