用“剪刀”把分子剪開,聽起來已夠神奇,但華東理工大學化學與分子工程學院朱麟勇課題組居然還能給“剪刀”“上鎖”——只有某種特殊靶向物質(zhì)“開鎖”后,用光照射,“剪刀”才會開剪,分子才會分離。日前,這個名為“靶向激活型光扳機”的研究成果在《美國化學會志》上發(fā)表。
據(jù)朱麟勇介紹,就像扣動扳機后槍的威力才能爆發(fā)一樣,在化學分子中,有一些作用類似于“扳機”的分子基團——只要照射某種光,就會激發(fā)分子基團內(nèi)發(fā)生光剪切,母體分子就會分離。這些分子基團由此得名“光扳機”或“光籠”。
作為一種工具分子,光扳機近年來備受分子生物學家和材料化學家關注,已廣泛應用到光激活生物信號分子或熒光、光活化DNA或蛋白功能以及光控藥物或基因釋放等方面,給生命機制研究和疾病診療等領域帶來希望。
“但是,僅僅激發(fā)光剪切效應來分離分子是不夠的,我們的創(chuàng)新之處是讓光剪切的發(fā)生精確可控。形象地說,就是先給這個光扳機‘上鎖’,只有遇上‘鑰匙’開鎖后,光剪切才會發(fā)生。”朱麟勇說。
經(jīng)過4年多的工作,朱麟勇課題組取得了一系列突破,設計出全新概念的“靶向激活型光扳機”。他們是在常規(guī)的香豆素光扳機分子上引入一把“鎖”,使它失去熒光和光剪切性能,只有當“鎖”被靶向物質(zhì)打開或所在的特定微環(huán)境被破壞時,失去的性能才能被有效激活和恢復。
朱麟勇解釋說:“這就給疾病靶向治療開辟了新途徑,例如,腫瘤部位的生物特征必然和健康部位的不同,我們可以根據(jù)這些特征做出一把‘鎖’,用腫瘤特征物質(zhì)作為‘鑰匙’,這個帶‘鎖’的物質(zhì)進入人體后,只有在腫瘤組織中‘鎖’才能被打開,在光照條件下,釋放出里面的藥物,選擇性殺死癌細胞。”
這一原創(chuàng)性概念的提出,為精確可控地進行光激活或釋放來診療疾病,以及開展生命機制研究奠定了基礎。
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