利用吲哚菁绿-马来酰亚胺实现对蛋白质的特异性荧光标记
瑞禧生物2025-06-16   作者:lkr   来源:
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在生命科学研究领域,对蛋白质进行准确标记和追踪意义重大,它有助于深入了解蛋白质的功能、定位及相互作用机制。ICG-MAL 作为一种性能荧光标记试剂,为蛋白质特异性荧光标记开辟了高效路径。

 

ICG-MAL 由吲哚菁绿(ICG)与马来酰亚胺(MAL)偶联而成。ICG 是一种近红外荧光染料,在近红外光谱区域具有强烈的吸收和发射特性,其激发和发射波长通常在 780-810nm 附近。这一特性赋予 ICG-MAL 诸多优势,近红外光能够有效穿透生物组织,极大减少背景荧光干扰,为在复杂生物体系中实现深层组织成像提供了可能,在活体成像等研究场景中发挥着关键作用。

ICG-MAL结构式 

图为:ICG-MAL结构式

而马来酰亚胺基团是实现特异性标记的核心。它具有高度的亲硫性,能够在温和条件下与蛋白质中的巯基(-SH),即半胱氨酸残基上的巯基,发生特异性的迈克尔加成反应,进而形成稳定的硫醚键。这种特异性反应对蛋白质中的氨基、醇羟基等其他基团几乎无作用,从而保证了仅对含巯基的蛋白质或蛋白质特定位置进行标记。

 

以抗体蛋白为例,抗体分子结构中往往存在可利用的巯基。在标记实验时,先将 ICG-MAL 溶解于合适的有机溶剂(如无水二甲基亚砜)中,制备成一定浓度的储备液。同时,准备好待标记的抗体蛋白溶液,调整其 pH 值至 6.5 左右,此 pH 环境有利于反应进行。按照合适的摩尔比(通常建议 10:1 的 ICG-MAL 与蛋白质比例作为起始尝试,可根据实际情况优化),将 ICG-MAL 储备液缓慢加入抗体蛋白溶液中,并在室温下持续搅拌或振荡反应 30-60 分钟。反应结束后,利用凝胶过滤色谱、透析等方法对标记产物进行纯化,去除未反应的 ICG-MAL 及其他杂质,即可得到 ICG-MAL 特异性标记的抗体蛋白。

马来酰亚胺结构式 

图为:马来酰亚胺结构式

通过荧光显微镜、流式细胞仪等检测设备,能清晰观察到标记抗体发出的近红外荧光信号,实现对抗体在细胞内的定位、与抗原结合过程等的可视化研究。在细胞生物学实验中,若想研究某一特定蛋白质在细胞内的分布和动态变化,可利用 ICG-MAL 对该蛋白质进行标记。将标记后的蛋白质导入细胞,借助近红外荧光成像技术,便能实时追踪蛋白质在细胞内的运输、聚集以及与其他细胞结构相互作用的过程。

 

ICG-MAL 凭借其结构和反应特性,为蛋白质特异性荧光标记提供了高效、准确的手段,在生物医学、细胞生物学等多领域研究中展现出广阔的应用前景,推动着相关领域研究不断深入发展。