标记活细胞内蛋白质的化学标签

;

并且在材料化学中，

10

化学标签可用于表面图案化， 虽然这些体外应用的全面调查超出了它的解释范围。

74

四、化学标签的展望

随着化学标记技 术从验证性原则的阶段转变到被那些对研究细胞复杂环境中的

蛋白质功能感兴趣的细胞生 物学家和生物物理学家广泛的采用，

急切的需要多种化学

标签在 活细胞中进行彩色成像。也许令人惊讶，

虽然现在杂志上会定期报道新的化学

然事实上任何已知的荧光蛋白和现在的一整套庞大的化学标签共轭结合，

但是仍 然很

少有报道可以在细胞内工作的高光子输出荧光标签。

另一个重要的进步将是实现化学标记的潜力，大大降低标签的大小。最近的结果

很吸引人，

显示将有可能使现有的酶介导的肽标记在活细胞内部产生效用。< /p>

我们认为，

非天然氨基酸突变有可能提供一个突破，使有机荧光作 为氨基酸侧链直接掺入，

（

1

）

提高转译机器底物专一性以利于引入高光子输出的、红移的有机荧光团（

2

）克服荧

光氨基酸无处不在的掺入以响应转录过程中存在的 众多终止密码子。

最后，

虽然化学标 签通过掺入具有较高的光子输出和专一性的荧光团模块（例如

光控荧光团）提供了比荧光 蛋白（

FPs

）更多的优势，这些化学标签除引入荧光团探

针之外，还有巨大的引入其它探针的潜力未开发。在未来十年，如果化学家能够利用

这些模块化的标签创造全新的光谱学，以应对理解在活细胞背景下生物学机制的挑

战。

五、致谢

促，同时感谢他们的谅解与包容。从论文的选题到资料的搜集直至最后设计的修改的

整 个过程中，

花费了他们很多的宝贵时间和精力，

在此向老师和师 姐表示衷心地感谢。

他们严谨的治学态度，

开拓进取的精神和高 度的责任心都将使学生受益终生。还要感

谢和我同一设计小组的几位同学，

是你们在我平时设计中和我一起探讨问题，并指出

我设计上的误区，

使我能及时的发现问题把设计顺利的进行下去，没有你们的帮助我

不可能 这样顺利地结稿，在此表示深深的谢意。

本文参考了大量的文献资料，在此，向各学术界的前辈们致敬。

参考文献：

11

1

Danuser,

G.;

Waterman-Storer,

C.

M.

Quantitative

Fluorescent

Speckle

Microscopy

of

Cytoskeleton Dynamics. Annu . Rev. Biophys. Biomol . Struct.2006 , 35 ,361

–

387.

2 Chalfie, M .; Tu, Y. Euskirchen, G. Ward , W. W. Prasher, D. C . Green

Fluorescent Prote in as a Marker for Gene Expression. Science 1994 , 263, 802

–

805.

3 Heim, R.; Prasher, D. C.; Tsien, R. Y. Wavelength Mutations and Posttranslational

Autoxidation

of

Green

Fluorescent

Protein.

.U.S.A.1994

,

91

,12501

–

12504.

4 Tsien, R . Y. The Green Fluorescent Protein. m.1998 , 67 , 509

–

544 .

5 Ormo, M.; Cubitt, A. B.; Kallio, K.; Gross, L. A.; Tsien, R. Y.; Remington, S. J. Crystal

Structure

of

the

Aequorea

Victoria

Green

Fluorescent

Prote

in

.

Science

1996

,

273,1392

–

1395.

6 Giepmans, B. N.; Adams, S. R.; Ellisman, M. H.; Tsien, R. Y. The Fluorescent Toolbox

for Assessing Protein Location and Function. Science 2006 , 312, 217

–

224.

7 Shaner, N. C.; Steinbach, P. A.; Tsien, R. Y. A Guide to Choosing Fluorescent Proteins.

Nat. Methods 2005 , 2, 905

–

909.

8 Shaner, N. C.; Patterson, G. H.; Davidson, M. W. Advances in Fluorescent Protein

Technology.J. Cell Sci. 2007 , 120, 4247

–

4260 .

9 Griffin, B. A.; Adams, S. R.; Tsien, R. Y. Specific Covalent

Labeling of Recombinant

Protein Molecules inside Live e 1998 , 281, 269

–

272.

10 Adams, S. R. Campbell , R . E .; Gross, L. A.; M arti n, B. R. Walkup, G. K. Yao,

Y.; Llop is , J .; Tsien, R. Y. New Biarsenical Ligands and Tetracysteine Motifs for Protein

Labeling in Vitro and i n Vivo: Synthesi s and Biological Applications. J. Am. Chem. Soc.

2002 , 124,6063

–

6076.

11 Bhuni a, A. K. Miller, S. C . Labeling Tetracyste in e-Tagged Proteins with a Splash of

Color : A Modular Approach to Bis- Arsenical Fluoro phores. ChemBioChem2007 , 8, 1642

–

1645.

12 Cao, H.;Xiong, Y.;Wang,T.;Chen,B.;Squier, T. C.;Mayer,3-Based

Biarsenical Fluorescent Probe Targeted to a Complementary Binding Peptide.J. Am. Chem.

Soc. 2007 , 129, 8672

–

8673.

12