多肽荧光探针可视化检测研究领域取得系列研究进展

西华师范大学化学化工学院青年教师王鹏博士在多肽荧光探针可视化检测研究领域取得系列研究进展，相关成果发表在《Biosensors and Bioelectronics》和《Journal ofHazardous Materials》国际著名期刊上。

人体血浆中的三肽Gly-His-Lys(GHK)和二价铜离子有很强的亲和力，能自发形成络合物铜胜肽(copperpeptide或GHK-Cu)，GHK-Cu不仅在肌肤活化过程中扮演着关键性角色，而且在皮肤正常胶原蛋白、弹力蛋白、蛋白聚糖和葡萄胺聚糖的生成、不同细胞类型的生长速度和迁移、抗炎、抗氧化等生理反应中起到重要作用。王鹏博士通过模拟铜胜肽与铜离子的结合位点，以三肽Gly-His-Lys为探针接受体，并将其与荧光团异硫氰酸荧光素巧妙结合构建出可视化多肽生物探针L(Fitc-Ahx-Gly-His-Lys-NH2)。L可以很好地和Cu2+结合,基于铜离子的顺磁淬灭传感机制实现其荧光的快速淬灭。作为一个新颖的可视化荧光探针，L-Cu能够在纯水缓冲溶液中实现对H2S的可视化快速高灵敏度检测，检测极限(LOD)低至14.7 nM。另外，L具有较高的准确性和实用性，在两个真实环境样品中特异性高灵敏地检测了Cu2+和H2S。最后，基于良好的生物相容性和较低的生物毒性，我们将L应用于RKO活细胞中实现了生物成像研究。该研究成果以“Highly selective and sensitive detection of hydrogen sulfide inaqueous medium and live cells using peptide-based bioprobe to mimic the bindingsites of the ceruloplasmin for Cu(II) ions”为题发表在分析化学领域著名期刊《Biosensors and Bioelectronics》。西华师范大学为该论文唯一通讯单位，王鹏博士为该论文第一兼通讯作者。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2020.112283

随着人类社会进步和工业发展，铜离子(Cu2+)和硫离子(S2-)的过度排放对人类健康及生态环境造成严重危害。实现对Cu2+和S2-的高选择性、高灵敏度以及可视化快速检测对环境保护、人类健康以及社会发展都有重大意义。基于此环境污染问题，王鹏博士模拟铜硫金属蛋白结合铜离子的结构模型，通过对三肽(Gly-His-Lys-NH2)结构的设计和异硫氰酸荧光素的修饰构建出双功能多肽探针L(Fitc-Ahx-Gly-His-Lys-NH2)。L在纯水缓冲体系中通过比色和荧光两种传感模式实现了对Cu2+和S2-的可视化“On-Off-On”型连续响应检测，其检测限分别为76.7 nM(Cu2+)和27.2 nM(S2-)。研究表明L显示出良好的水溶性、细胞渗透性和生物低毒性，从而在RKO活细胞中实现了Cu2+和S2-的快速灵敏检测。该研究成果以“A dual-functional colorimetric and fluorescent peptide-based probefor sequential detection of Cu2+and S2- in 100% aqueous buffered solutions and living cells”为题发表在环境科学与生态学领域著名期刊《Journal of Hazardous Materials》。西华师范大学为该论文第一通讯单位，王鹏博士为该论文第一兼通讯作者。

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