注：文末有研究团队简介及本文作者科研思路分析
癌症已成为当代影响人类社会健康发展的重要问题。在人类与癌症长期斗争的历程中，已发展了多种治疗方法用于临床。其中药物疗法已成为当前临床干预、治疗癌症的主要手段之一。分析近年来多种新型抗癌药物的作用机制，很多药物都是通过诱导肿瘤细胞凋亡而发挥作用的。现代生物医学认为，细胞凋亡是机体的一种正常的生理过程，在胚胎的形成、组织内环境稳定以及去除多余或受感染细胞等过程中扮演着重要角色。在病理条件下，细胞凋亡发生紊乱与多种疾病（癌症、自身免疫疾病、心血管疾病等）的发展进程密切相关。
细胞主要通过两条途径发生凋亡，即线粒体介导途径和死亡受体介导途径。在线粒体介导途径中，Bcl-2蛋白家族是一类重要的调节因子。该蛋白家族成员主要包括促凋亡蛋白（Bax、Bak、Bid等）和抗凋亡蛋白（如Bcl-2、Bcl-xL、Mcl-1等）两大类。研究发现，抗凋亡Bcl-2蛋白在许多恶性肿瘤中过度表达。例如80%的B-细胞淋巴瘤和30-60%的前列腺癌中可以发现过度表达的Bcl-2蛋白，乳腺癌和肺癌中则观察到Bcl-xL蛋白的过度表达。因此，针对抗凋亡Bcl-2蛋白的抑制剂及其作用机制的研究成为热门靶点，近日，山东大学的李敏勇团队通过将小分子荧光探针与Bcl-2蛋白小分子抑制剂相结合，成功合成了系列可用于高度结合Bcl-2蛋白的小分子荧光探针。
近些年来，Bcl-2蛋白作为细胞凋亡通路关键的调节器而成为抗肿瘤的热门靶点被广泛研究，但目前用于Bcl-2蛋白研究的手段是非可视化的，为了更加清晰的直观地研究Bcl-2蛋白间或与其抑制剂间的相互作用，此团队充分利用Bcl-2家族蛋白作用界面疏水性的特点开发了Bcl-2小分子荧光探针。
该团队开发的小分子荧光探针可用于细胞水平及肿瘤组织下对Bcl-2蛋白进行成像检测，高表达Bcl-2的细胞与探针经过简单的孵育后则可进行定位成像，从成像结果，我们可以清晰的看到探针大部分是位于线粒体上，这正与Bcl-2家族蛋白主要位于线粒体的现象是一致的。除此外，为了研究探针的选择性，该团队进行了各种实验例如与阳性药棉酚的竞争性实验等，这些实验结果表明此系列小分子在一定程度上可选择作用于Bcl-2蛋白。
此系列探针波长较短限制其在小鼠体内的应用，但通过免疫组化实验可知，此系列探针可用于鼠瘤组织切片的研究，相比小鼠正常组织切片，探针可使肿瘤组织切片更好地成像，与Bcl-2抗体荧光成像相比，此系列探针具有更好特异性，这说明探针在未来可能作为一种有效的肿瘤诊断试剂而被应用。
鉴于此类小分子荧光探针具有合成简单、结构稳定与成像免洗、环境敏感等优势，特别是其可用于肿瘤组织切片成像，说明它们在未来有望用于高表达Bcl-2蛋白肿瘤的检测，为研究蛋白间相互作用机制从而为发现新的Bcl-2家族蛋白抑制剂提供了有效的手段。
这一成果近期发表在Analytical Chemistry 上，文章的第一作者是山东大学博士研究生刘婷婷。
原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：
Discovery of Turn-On Fluorescent Probes for Detecting Bcl-2 Protein
Tingting Liu , Gaopan Dong, Feng Xu, Bo Han, Hao Fang, Yun Huang, Yubin Zhou, Lupei Du, Minyong Li
Anal. Chem., 2019, DOI: 10.1021/acs.analchem.8b05853
导师介绍
李敏勇
https://www.x-mol.com/university/faculty/23517
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