分享一篇发表在JACS的文章：Pyrazolone-Protein Interaction Enables Long-Term Retention Staining and Facile Artificial Biorecognition on Cell Membranes. 文章的通讯作者是深圳大学材料科学与工程学院以及大连理工大学智能材料前沿科学中心的彭孝军教授和深圳大学材料科学与工程学院的陈小强教授，前者主要研究方向是纳米材料的开发，染料分子的开发等，后者主要研究方向是开发化学与生物传感器。
对细胞膜进行示踪对于功能研究以及临床诊断十分重要，目前基因工程的策略耗时费力并且难以保证基因操作是否存在长期的安全性问题，而非基因工程的策略如磷脂插入以及化学修饰等策略又存在稳定性、修饰时间短等问题，因此作者开发了一种简单并且可以长时间对细胞膜标记的策略，并探究了该策略的标记原理。首先作者在之前的工作中发现吡唑酮修饰的尼罗蓝染料只标记在细胞膜表面，而不像之前报道中所描述的最终进入溶酶体中，因此作者想探究这一现象的原理。首先作者合成了一系列尼罗蓝的衍生物，并与HepG2细胞进行成像孵育，结果显示只有连接了吡唑酮官能团的染料只定位在细胞膜而不进入细胞内。随后作者通过对吡唑酮修饰的尼罗蓝标记的HepG2细胞组分进行解析显示，其显著定位于细胞膜中，而细胞器或者其他组分中的信号很少，并且发现其主要定位在膜蛋白上，随后使用数种纯蛋白染色实验也证明吡唑酮官能团在蛋白染色上起到了重要作用。之后作者通过将吡唑酮与十九种氨基酸孵育，以及ITC实验证明了其主要与碱性氨基酸结合，并且通过分子动力学模拟探究了其与Arg结合的机制。随后作者测试了这个染料分子对活细胞的标记效果，发现在标记96h后细胞膜表面依然存在颜色，并且颜色没有内陷，只是标记强度随着细胞分裂而出现了减半，并且其对细胞几乎没有毒性。最后作者使用此染料对小鼠肿瘤组织进行成像，发现其在体内具有大于21天的精确细胞追踪效果，并且标记效果要优于市售的染料分子。总之作者发现了吡唑酮与碱性氨基酸之间的非共价相互作用，并发现吡唑酮尼罗蓝染料具有体内和体外的超长示踪效果，为之后的细胞识别提供了新型的工具。原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c08987文章引用：10.1021/jacs.4c08987
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