近期，國際頂級學(xué)術(shù)刊物《細(xì)胞》（Cell）的首個化學(xué)類子刊Chem在線報道了華東理工大學(xué)費林加諾貝爾獎科學(xué)家聯(lián)合研究中心田禾院士團隊題為“Lightening up membrane receptors with fluorescent molecular probes and supramolecular materials”（“熒光分子探針與超分子材料點亮膜受體”）的綜述論文。
細(xì)胞膜表面普遍存在的受體蛋白是一類與細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)息息相關(guān)的生物大分子，可通過與內(nèi)源或外源性配體分子的選擇性相互作用調(diào)控細(xì)胞命運，并在特定情況下誘導(dǎo)人類重大疾病的發(fā)生與發(fā)展。然而，傳統(tǒng)生化方法（如免疫標(biāo)記法等）難以在細(xì)胞原位探測受體蛋白的動態(tài)表達(dá)與轉(zhuǎn)位、更新等生物學(xué)過程，于是發(fā)展可高靈敏、原位捕捉膜受體蛋白生物學(xué)信息的化學(xué)分子探針是化學(xué)生物學(xué)領(lǐng)域的重要命題。
針對這一關(guān)鍵科學(xué)問題，研究中心人員系統(tǒng)性發(fā)展了基于熒光小分子探針與超分子材料的探測體系，實現(xiàn)了膜受體蛋白的高親和力捕捉和動態(tài)示蹤。例如，合成了熒光“關(guān)開”型糖基折疊探針，實現(xiàn)了癌細(xì)胞（Chem. Sci. 2016, 7, 6325）與禽流感病毒（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 13995）表面膜蛋白的原位示蹤與高通量檢測。為提升膜受體原位探測的精準(zhǔn)度，發(fā)展了糖基光致變色探針，實現(xiàn)了遠(yuǎn)程光控的熒光“閃爍”式細(xì)胞成像（Nat. Commun. 2017, 8, 987）。除小分子探針外，還利用超分子復(fù)合策略構(gòu)建了糖簇二維材料（Adv. Mater. 2013, 25, 4097; Adv. Mater. 2016, 28, 9356; Chem. Sci. 2015, 6, 1996）、糖簇納米材料（Chem. Sci. 2016, 7, 4004; Small 2016, 12, 144; Small 2016, 12, 6562）及多肽簇二維材料（Adv. Mater. 2017, 29, 1604253），實現(xiàn)了癌細(xì)胞和臨床癌組織切片的原位膜受體高親和力、低背景光標(biāo)記。此外，還拓展了具備雙制式熒光信號的超分子二維材料，實現(xiàn)了兩種不同受體蛋白（Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 3483）和人流感及禽流感病毒膜蛋白（Mater. Horiz. 2017, 4, 431）的同時檢測。研究工作先后兩次受邀英國皇家化學(xué)會權(quán)威綜述期刊《化學(xué)會綜述》撰寫指南綜述（Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 4239; Chem. Soc. Rev. 2017, 46, 6687），并獲得《中國科學(xué)：化學(xué)》、英國皇家化學(xué)會“Global challenges: Health & Food”專欄（該專欄旨在亮點介紹應(yīng)對全球健康與食品重大挑戰(zhàn)的優(yōu)秀工作）、美國C&EN（化學(xué)與工程新聞網(wǎng)）和Materials Views China等國內(nèi)外學(xué)術(shù)媒介亮點介紹。
基于上述工作，該團隊近期受邀于Chem雜志，以綜述論文的形式總結(jié)了發(fā)展上述熒光分子探針與超分子材料的學(xué)術(shù)思路（Chem, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.chempr.2017.11.006），為與重要生命過程和人類重大疾病相關(guān)的膜蛋白探測與示蹤提供了新的分子探針工具。文章的通訊作者和第一作者分別為費林加諾貝爾獎科學(xué)家聯(lián)合研究中心田禾院士和賀曉鵬副研究員。該工作得到了“973”項目、國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年科學(xué)基金、“111”引智計劃資金、上海市青年科技啟明星等資助。
原文鏈接：http://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(17)30474-6
