一、熒光標記聚糖的技術原理
聚糖(Glycan) 是由單糖通過糖苷鍵連接構成的碳水化合物鏈,廣泛存在于細胞膜糖蛋白和糖脂中,參與細胞識別、信號轉導、免疫調節(jié)等生命過程。為了研究聚糖在體內的分布、受體識別及其在病理狀態(tài)中的作用,熒光標記聚糖技術成為分子生物學和糖生物學研究中的重要工具。
熒光標記聚糖是指將熒光團通過共價或非共價方式連接至聚糖分子,以實現(xiàn)其在體內外的可視化、可追蹤、可定量檢測等目的。
二、常用熒光標記聚糖方法
1. 還原端標記法(Reductive Amination)
機理:利用聚糖還原端的醛基(–CHO)與胺類熒光分子反應生成Schiff堿,并通過還原劑(NaBH?或NaCNBH?)穩(wěn)定形成C–N鍵。
常用熒光標記物:2-AB (2-aminobenzamide)、2-AA (2-aminobenzoic acid)、AF488-EDA、FITC-EDA 等。
特點:適用于寡糖、N-糖、O-糖等;標記效率高,反應條件溫和。
2. 親和標記法(Lectin/抗體標記)
利用熒光標記的凝集素(Lectin)或抗糖類抗體,特異性識別細胞或組織中的特定聚糖結構。
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:無需純化聚糖,直接作用于細胞或組織;操作簡便。
3. 化學接枝法(Amine/Thiol/Click)
先通過化學改性在聚糖上引入功能基團(如疊氮、炔基、氨基、巰基等),再與含活性基團的熒光分子(如NHS-FITC、Mal-Cy5、DBCO-AF647)共價偶聯(lián)。
點擊化學法(CuAAC 或 SPAAC)為高選擇性、快速標記手段,適用于復雜體系。
4. 代謝標記法(Metabolic Labeling)
細胞培養(yǎng)中加入人工糖類前體(如Ac4ManNAz、Ac4GalNAz),通過細胞代謝路徑合成含有功能團(如疊氮)的糖類,隨后與熒光探針點擊反應實現(xiàn)標記。
代表技術:Bioorthogonal Glycan Labeling,非干擾地實現(xiàn)活細胞聚糖成像。
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,實現(xiàn)臨時性標記。
三、我們可以提供的常見熒光標記聚糖種類與用途
名稱 | 熒光基團 | 識別/靶向對象 | 應用方向 |
FITC-ConA(小麥胚芽凝集素) | FITC | α-D-甘露糖/α-D-葡萄糖 | 細胞膜糖識別,流式細胞術 |
TRITC-WGA(小麥胚芽凝集素) | TRITC | N-乙酰葡萄糖胺/唾液酸 | 神經細胞膜成像 |
AF647-PNA | Alexa Fluor 647 | β-D-半乳糖殘基 | 腫瘤細胞表面聚糖分析 |
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/內吞實驗 |
FITC-Heparin | FITC | 硫酸多糖類 | *血栓機制研究 |
Cy7-HA(透明質酸) | Cy7 | CD44受體識別 | 活體腫瘤靶向成像 |
Ac4GalNAz + DBCO-Cy5 | Cy5 | 經細胞代謝標記的O-聚糖 | 活細胞動態(tài)聚糖成像 |
四、熒光標記聚糖的應用方向
1. 細胞表面糖識別與成像
通過熒光凝集素或代謝標記聚糖,實現(xiàn)對癌細胞、干細胞、免疫細胞等表面聚糖分布和變化的實時觀察。
2. 糖芯片技術
利用已知熒光標記聚糖陣列與未知糖結合蛋白(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
代謝標記法配合熒光探針用于追蹤多糖生物合成、更新和細胞內運輸過程。
4. 糖類藥物遞送與成像
通過標記透明質酸、葡聚糖等聚糖構建載藥納米粒,可實現(xiàn)腫瘤組織成像與藥物分布評估。
5. 疾病診斷與篩查
特定聚糖結構在癌癥、感染、神經退行性疾病中異常表達,熒光標記聚糖可用于早期篩查與機制研究。
五、總結
熒光標記聚糖技術結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、疾病診斷、靶向治療研究的重要工具。根據(jù)應用需求,可以選擇還原端標記、親和標記、化學修飾或代謝標記等技術路線,搭配合適的熒光團實現(xiàn)對聚糖的精準、可視化研究。
熒光標記服務
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西安pg電子官方生物提供的熒光標記服務支持糖化學、蛋白質、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)應用場景(流式細胞、共聚焦、活體成像等)選擇合適波長及標記方式。服務包含標記反應、純化、標記率評估及質量驗證,確保分子活性和信號強度。適用于細胞追蹤、分子成像、靶向驗證等研究,亦可提供定制熒光強度、pH響應或近紅外探針功能化服務。
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