酶激发聚合物的颜色变化
09 September 2007
Enzymes trigger colour shift in polymers
中国科学家说,由于共轭聚合物(Conjugated polymers)具有变色龙般变化的特殊属性,使得它可以用来辅助选择具有抑制酶活性的新药。中科院化学研究所北京分子科学国家重点实验室的王树研究员与其同事们根据水溶性发光聚合物的荧光属性开发出了实时监测方法。

Enzyme activity is monitored by a colour shift from green to blue |
王树他们研制的共轭聚合物是由苯并噻二唑(BT)位荧光聚合(benzothiadiazole (BT) sites)和带电悬挂基团组成的聚芴(polyfluorene)。
在正常情况下,聚合物与能够刺激电荷从荧光组件向BT位点转移的带电底物聚合,产生绿色荧光。
然而,当加入适当的酶后,底物就断成碎片,聚合物变得较为脆弱,聚合链断开,由于芴与BT位点间的有效能量转移变弱,激发出来的光就变成了蓝色。通过这一系列的颜色变化可以连续监测酶的活性。
到目前为止,王树研制的这种检测方法能对两种酶起作用:碱性磷酸酶(ALP,这是基因检测与免疫分析常用的一种酶)和胰蛋白酶(这是一种消化酶,其浓度随着囊性纤维化程度的加深而升高)。
由于在这种检测方法中底物需要带电,王树分别使用三磷酸腺苷(ATP)阴离子和聚精氨酸肽阳离子来检测ALP和胰蛋白酶的活性。

“这是一种截然不同的检测方法”,美国加州大学圣巴巴拉分校的Guillermo Bazan说,“虽然目前最大的挑战是确保聚合反应的发生完全来自对酶底物的修饰,但也有可能性来开发出筛查检测改良酶活性的药物的方法。”
Alison Stoddart
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References
L An, Y Tang, F Feng, F He, S Wang, J. Mater. Chem., 2007, DOI: 10.1039/B706268K

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