近期，科研人員通過對底物結合蛋白的理性設計和改造，開發了一系列特異性檢測NADPH的高性能遺傳編碼熒光探針iNap，實現了活體、活細胞及各種亞細胞結構中對NADPH代謝的高時空分辨檢測與成像。相關成果于2017年6月5日以“研究長文”的形式在Nature Methods上發表。
 煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH/NAD+)及其磷酸化形式(NADPH/NADP+)，作為生物體內兩對最重要的輔酶和核心代謝物，常被用作評價細胞代謝狀態的關鍵指標，與癌癥、糖尿病、肥胖癥、心腦血管疾病、神經退行性疾病等的發生發展密切相關。NADH和NADPH的熒光光譜相似，但是二者的生理功能卻顯著不同。NADH主要參與物質能量代謝，NADPH主要參與合成代謝和抗氧化，傳統的自發熒光分析方法難以區分這兩種小分子。
 生物反應器工程國家重點實驗室(華東理工大學)楊弋教授、趙玉政研究員研究團隊與中國科學技術大學劉海燕教授合作，在前期研究基礎上，通過對底物結合蛋白的理性設計和改造，開發了一系列特異性檢測NADPH的高性能遺傳編碼熒光探針iNap，實現了活體、活細胞及各種亞細胞結構中對NADPH代謝的高時空分辨檢測與成像。
 利用iNap，研究團隊精確測定了癌細胞內不同亞細胞結構中的NADPH，發現其受NAD激酶和葡萄糖-6-磷酸脫氫酶G6PD活性調節，證明氧化應激時癌細胞內NADPH代謝受葡萄糖的動態調節。基于大量數據分析，研究團隊提出了哺乳動物細胞有很強的維持NADPH穩態的能力的觀點。此外，iNap還揭示了NADPH代謝與巨噬細胞免疫激活以及機體創傷反應密切相關。細胞代謝熒光探針iNap，不僅可應用于抗氧化、AMPK、脂肪酸合成等代謝途徑與通路分析，還可用于衰老及相關疾病創新藥物的發現。
  編輯點評
   NADH和NADPH作為生物體內兩對最重要的輔酶和核心代謝物，兩者的熒光光譜相似，但生理功能不同，使用傳統的自發熒光分析方法難以區分這兩種小分子。研究人員最新研究成果，實現了活體、活細胞及各種亞細胞結構中對NADPH代謝的高時空分辨檢測與成像，有助于對這兩種分子進行區分，同時，還將有助于在新藥物研究工作取得突破。