一、熒光標(biāo)記聚糖的技術(shù)原理
聚糖(Glycan) 是由單糖通過糖苷鍵連接構(gòu)成的碳水化合物鏈,廣泛存在于細(xì)胞膜糖蛋白和糖脂中,參與細(xì)胞識別、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、免疫調(diào)節(jié)等生命過程。為了研究聚糖在體內(nèi)的分布、受體識別及其在病理狀態(tài)中的作用,熒光標(biāo)記聚糖技術(shù)成為分子生物學(xué)和糖生物學(xué)研究中的重要工具。
熒光標(biāo)記聚糖是指將熒光團(tuán)通過共價或非共價方式連接至聚糖分子,以實(shí)現(xiàn)其在體內(nèi)外的可視化、可追蹤、可定量檢測等目的。
二、常用熒光標(biāo)記聚糖方法
1. 還原端標(biāo)記法(Reductive Amination)
機(jī)理:利用聚糖還原端的醛基(–CHO)與胺類熒光分子反應(yīng)生成Schiff堿,并通過還原劑(NaBH?或NaCNBH?)穩(wěn)定形成C–N鍵。
常用熒光標(biāo)記物:2-AB (2-aminobenzamide)、2-AA (2-aminobenzoic acid)、AF488-EDA、FITC-EDA 等。
特點(diǎn):適用于寡糖、N-糖、O-糖等;標(biāo)記效率高,反應(yīng)條件溫和。
2. 親和標(biāo)記法(Lectin/抗體標(biāo)記)
利用熒光標(biāo)記的凝集素(Lectin)或抗糖類抗體,特異性識別細(xì)胞或組織中的特定聚糖結(jié)構(gòu)。
代表探針:FITC-ConA(識別甘露糖/葡萄糖)、TRITC-WGA(識別N-乙酰葡萄糖胺)、AF647-PNA(識別半乳糖)。
優(yōu)點(diǎn):無需純化聚糖,直接作用于細(xì)胞或組織;操作簡便。
3. 化學(xué)接枝法(Amine/Thiol/Click)
先通過化學(xué)改性在聚糖上引入功能基團(tuán)(如疊氮、炔基、氨基、巰基等),再與含活性基團(tuán)的熒光分子(如NHS-FITC、Mal-Cy5、DBCO-AF647)共價偶聯(lián)。
點(diǎn)擊化學(xué)法(CuAAC 或 SPAAC)為高選擇性、快速標(biāo)記手段,適用于復(fù)雜體系。
4. 代謝標(biāo)記法(Metabolic Labeling)
細(xì)胞培養(yǎng)中加入人工糖類前體(如Ac4ManNAz、Ac4GalNAz),通過細(xì)胞代謝路徑合成含有功能團(tuán)(如疊氮)的糖類,隨后與熒光探針點(diǎn)擊反應(yīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)記。
代表技術(shù):Bioorthogonal Glycan Labeling,非干擾地實(shí)現(xiàn)活細(xì)胞聚糖成像。
5. 探針摻雜法
適用于聚糖基納米;蛩z,利用非共價作用(如靜電或氫鍵)使熒光分子包埋或吸附在聚糖載體上,實(shí)現(xiàn)臨時性標(biāo)記。
三、我們可以提供的常見熒光標(biāo)記聚糖種類與用途
名稱 | 熒光基團(tuán) | 識別/靶向?qū)ο?/p> | 應(yīng)用方向 |
FITC-ConA(小麥胚芽凝集素) | FITC | α-D-甘露糖/α-D-葡萄糖 | 細(xì)胞膜糖識別,流式細(xì)胞術(shù) |
TRITC-WGA(小麥胚芽凝集素) | TRITC | N-乙酰葡萄糖胺/唾液酸 | 神經(jīng)細(xì)胞膜成像 |
AF647-PNA | Alexa Fluor 647 | β-D-半乳糖殘基 | 腫瘤細(xì)胞表面聚糖分析 |
2-AB-N-糖/寡糖 | 2-AB | 聚糖鏈末端 | HPLC/UPLC 熒光檢測 |
Cy5-Lectin Microarray | Cy5 | 多糖類識別 | 高通量糖芯片分析 |
AF488-Glucose-polymer | AF488 | 葡聚糖 | 血管通透性/內(nèi)吞實(shí)驗(yàn) |
FITC-Heparin | FITC | 硫酸多糖類 | *血栓機(jī)制研究 |
Cy7-HA(透明質(zhì)酸) | Cy7 | CD44受體識別 | 活體腫瘤靶向成像 |
Ac4GalNAz + DBCO-Cy5 | Cy5 | 經(jīng)細(xì)胞代謝標(biāo)記的O-聚糖 | 活細(xì)胞動態(tài)聚糖成像 |
四、熒光標(biāo)記聚糖的應(yīng)用方向
1. 細(xì)胞表面糖識別與成像
通過熒光凝集素或代謝標(biāo)記聚糖,實(shí)現(xiàn)對癌細(xì)胞、干細(xì)胞、免疫細(xì)胞等表面聚糖分布和變化的實(shí)時觀察。
2. 糖芯片技術(shù)
利用已知熒光標(biāo)記聚糖陣列與未知糖結(jié)合蛋白(如抗體、Lectin、病毒)作用,分析糖-蛋白、糖-病原體的相互作用。
3. 聚糖代謝追蹤
代謝標(biāo)記法配合熒光探針用于追蹤多糖生物合成、更新和細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸過程。
4. 糖類藥物遞送與成像
通過標(biāo)記透明質(zhì)酸、葡聚糖等聚糖構(gòu)建載藥納米粒,可實(shí)現(xiàn)腫瘤組織成像與藥物分布評估。
5. 疾病診斷與篩查
特定聚糖結(jié)構(gòu)在癌癥、感染、神經(jīng)退行性疾病中異常表達(dá),熒光標(biāo)記聚糖可用于早期篩查與機(jī)制研究。
五、總結(jié)
熒光標(biāo)記聚糖技術(shù)結(jié)合了糖類識別的特異性與熒光成像的靈敏性,是現(xiàn)代糖生物學(xué)、疾病診斷、靶向治療研究的重要工具。根據(jù)應(yīng)用需求,可以選擇還原端標(biāo)記、親和標(biāo)記、化學(xué)修飾或代謝標(biāo)記等技術(shù)路線,搭配合適的熒光團(tuán)實(shí)現(xiàn)對聚糖的精準(zhǔn)、可視化研究。
熒光標(biāo)記服務(wù)
關(guān)于我們:
西安pg電子官方生物提供的熒光標(biāo)記服務(wù)支持糖化學(xué)、蛋白質(zhì)、多肽、抗體、核酸及納米材料等多種生物分子的熒光化修飾?商峁┒喾N熒光探針(如FITC、Cy3、Cy5、Alexa Fluor系列、ICG等),根據(jù)應(yīng)用場景(流式細(xì)胞、共聚焦、活體成像等)選擇合適波長及標(biāo)記方式。服務(wù)包含標(biāo)記反應(yīng)、純化、標(biāo)記率評估及質(zhì)量驗(yàn)證,確保分子活性和信號強(qiáng)度。適用于細(xì)胞追蹤、分子成像、靶向驗(yàn)證等研究,亦可提供定制熒光強(qiáng)度、pH響應(yīng)或近紅外探針功能化服務(wù)。
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