近兩年，中國科學院合肥物質科學研究院技術生物與農業工程研究所副研究員張立云課題組圍繞分子探針技術在功能生物大分子檢測和成像方面開展了一系列研究。近日，課題組的研究結果刊載在英國皇家學會期刊Chemical Communications 的2016年新興PI專欄中。基于該工作的重要性，相關文章被選為該專刊的封面（圖3）。

　　課題組選擇具有重要功能的蛋白酶（銅鋅超氧化物歧化酶和結核分支桿菌重組蛋白A intein）為研究靶標，先后與新加坡國立大學和英國愛丁堡大學研究人員合作，利用DOFLA 技術發展了新型的小分子熒光探針。通過靶標與熒光分子的特異性結合，解聚誘導（圖1）或控制分子旋轉的作用機制將原本很弱的發射熒光提高到幾十倍甚至上百倍，這就為體外檢測這些蛋白提供了新的工具和方法。特別是SODO探針不僅可以高選擇性地識別ROS 體系中的酶，還能區分SOD酶中的不同亞型。其靈敏的體內成像性能將為研究Cu/Zn SOD相關疾病和炎癥過程提供新的研究思路（圖2）。

　　與此同時，DNA尤其是aptamer二級結構的檢測也是課題組研究的重點。相比于傳統的雙螺旋DNA結構，DNA G-四聯體二級結構的形成、拆散以及不同拓撲結構之間的轉變涉及到體內一些重要生理過程（如細胞凋亡、細胞增殖、信號轉導和腫瘤形成等）的調控。課題組成員通過組合化學的方法建立了基于Cy5熒光團的分子文庫，該文庫中的化合物CyC-M716可高選擇性地識別平行G-四聯體結構中的特殊loop結構（圖4），為研究DNA 二級結構變化提供了新的手段。

　　相關研究工作得到了“973”計劃項目和國家自然科學基金等課題的資助。　

圖1. InR探針特異性識別intein蛋白的作用機制圖

圖2. 炎癥發生時斑馬魚體內的Cu/Zn SOD的成像圖

圖3. SODO探針特異、靈敏地實現Cu,Zn-SOD的體外檢測和活體成像

圖4. CyC-M716與J19結合的結構示意圖