关-开型荧光探针揭示体内阿片受体时空信号传导机制及其在疼痛控制中的应用

导语

今天给大家分享一篇发表在期刊 Anal. Chem. 上的文献：

An Off–On Fluorescent Probe Reveals Spatiotemporal Signaling of Opioid Receptors In Vivo for Pain Control

▉ 概要

探究神经元受体功能及其在疾病干预中的作用，需在活体动物脑内实现时空精准成像。目前大多数可激活荧光探针虽能实现酶类生物标志物成像，但在G蛋白偶联受体上产生放大荧光信号仍面临挑战。本研究基于拮抗剂偶联吡啶盐染料P5N3，实现了斑马鱼幼体μ阿片受体（μOR）活性的可视化。该探针在μOR正构结合口袋内结合时荧光强度可增强25倍。密度泛函理论计算表明，这种荧光开启特性源于吡啶盐基团运动受限及其与受体结合域氨基酸残基的氢键相互作用的协同效应。在乙酸诱导的痛觉反应模型中，通过全脑记录技术观察到野生型斑马鱼μOR活性与行为学特征存在相关性，并以时空和药理学双重精度确认了青藤碱介导的抑制效应，揭示视顶盖区域的关键调控作用。研究证明，利用这种荧光开启型分子探针在自由活动斑马鱼幼体中开展μOR结合模式的时空图谱分析，将为推进转化性疼痛研究和加速镇痛药物研发提供极具前景的活体研究工具。

图1.μ阿片受体超灵敏荧光探针设计原理图

参考文献：DOI：10.1021/acs.analchem.4c06446

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