【摘 要】
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光调控荧光探针主要指具有荧光激活或荧光颜色转换功能的新型荧光探针，在特定波长的光照下，探针发生某些化学或物理变化，实现时空可控的目的，由于其非物理接触等优势，被广泛应用于
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光调控荧光探针主要指具有荧光激活或荧光颜色转换功能的新型荧光探针，在特定波长的光照下，探针发生某些化学或物理变化，实现时空可控的目的，由于其非物理接触等优势，被广泛应用于生物和化学等领域，例如生物标记等。随着超分辨成像技术的发展，对光调控荧光探针提出了更高的要求和挑战。为了可以更高精度的对目标分子特异性标记，并且可以实现在活体内标记成像，本论文设计了两种光调控探针:1）结合化学标签(Chemical tag)技术，我们设计合成了一种具有蛋白标签定位功能的光激活荧光探针;2）针对谷胱甘肽(GSH)在胞内外浓度的不同，设计合成了能在胞内特异性响应的具有GSH和光双重激活的荧光探针。具体工作如下: (1)我们将5(6)-羧基荧光素作为探针的荧光信号分子，结合本课题组对光扳机研究的基础，利用N，N'-二甲基乙二胺将7-氨基香豆素和信号分子连接在一起构成光激活荧光探针。为了能将此探针在活细胞内对目标分子特异性标记，我们结合化学标签技术，如Halo标签、SNAP标签，在信号分子5(6)-羧基荧光素5(6)位裸露的羧基上通过化学合成手段将与受体专一性结合的配体连接在一起。通过基因融合技术，受体与目标蛋白融合表达后，再通过探针上的配体与受体的特异性结合来实现特异性标记目标蛋白。标记成功后，在香豆素激发光的照射下，光扳机发生光解离去，信号分子荧光素被释放，恢复荧光发射，实现光激活。 (2)在上述工作的基础之上，我们对上述光激活荧光探针结构上做了修饰，在香豆素的7位上连接一个淬灭因子，利用荧光共振能量转移(FRET)机制，淬灭香豆素的荧光发射，“锁定”光笼分子的光剪切功能，在光照射下，该探针不能实现光激活。而当探针进入细胞，淬灭因子上的双键与胞内高浓度的GSH发生Michael加成后，破坏了淬灭因子的共轭结构，其对香豆素FRET作用消失，恢复香豆素的光剪切功能。故该探针可以在胞内通过GSH和光实现特异性双重激活荧光信号。
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