03-05 13:14 에
:Discovery, Understanding, and Bioapplication of Organic Fluorophore: A Case Study with an Indolizine-Based Novel Fluorophore, Seoul-Fluor
:Monochromophoric Design Strategy for Tetrazine-Based Colorful Bioorthogonal Probes with a Single Fluorescent Core Skeleton
이걸 읽고있다!!!!!
생물직교프로브란? (what is bioolthogonal probe?)
-생리학적 환경에서 일어나는 화학반응이다.
-unnatural + unnatural 끼리만 반응함.
-특히 테트라진을 활용한 생물직교반응은 현존하는 생물직교 반응중 가장 빠르며 높은 형광증폭효율을 가지고 있음.
-[(형광 - 테트라진) + 표적물질 => (형광 - 테트라진)' - 표적물질 ]되며 테트라진이 표적물질과 빠르게 반응한다.
이때 형광과 테트라진의 본드가 변형되고, 형광분자의 형광이 증폭됨.
Q. 형광은 이미 빛나고 있었는데 본드변형되면서 빛이 증폭되는거?
테트라진의 특성중 소광성은 나쁜거아닌가? 왜 능력이라고 표현하는거지 (By taking advantage of the dual functionality of tetrazine as a bioorthogonal reaction unit as well as a fluorescence quencher, ?)
테트라진!
테트라진 분자는 두 가지 중요한 화학적 특징을 지니고 있다. 하나는 표적 물질과 빠른 생물직교반응*을 일으킬 수 있는 화학 반응성을 지닌다는 점이고, 다른 하나는 형광 분자에 연결하였을 경우 형광 신호를 감소시키는 형광 소광제*의 역할을 할 수 있다는 점이다.
* 테트라진(tetrazine) : 네 개의 질소 원자를 포함하는 방향족 육각 고리 화합물
* 생물직교반응(bioorthogonal reaction) : 생리학적 환경에서 일어나는 화학 반응으로써, 생체 내 고유 분자들과는 반응을 일으키지 않으면서 외부에서 투입된 파트너끼리만 선택적으로 일어나는 화학 반응. 대표적 예시, 클릭(click)반응
* 형광 소광제(fluorescence quencher) : 형광 물질과 연결되어 형광 신호를 감소시키는 물질로써, 형광 물질로부터 흡수한 들뜬 에너지를 빛의 형태가 아닌 열 방출과 같은 과정을 거쳐 소진하는 화학 물질
일단 Seoul fluor란?
역할 : 생체내 약물단백질 위치를 추적할때 쓰이는 형광물질 (생체 고분자를 영상화 하게 도와주는 물질)
어떻게 : 생체내 표적물질과 결합하여 형광을 나타내줌.
여기있어요!! 하고 빛이 반쟉반쟉하게 남. 그 표적물질과 결합을 쉽게 해주는게 테트라진.
생체 내에서 표적단백질과 선택적으로 화학결합을 이루어 / 표적의 위치를 다양한 파장대에서 증폭된 형광신호로 영상화할 수 있는 분자물질을 개발하였다. 이는 생체고분자의 영상화 수준을 높임으로써 천연물 기반 화합물의 표적을 검증하는 데 크게 기여할 것으로 기대된다.
이번에 발견한(SEOUL FLOURE) 형광분자의 디자인 기술은 여러 가지 다른 형광중심골격에 적용 가능하므로, 추후 다양한 응용기술 연구로 이어 질것임
의의:
생체는 장파장이 잘 통과한다. & 600nm 정도의 장파장은 광투과율이 우수하고 생체 고분자와의 신호 겹침이 적기때문에 생체 이미징에 적합하다고 알려져 있다.
그러나...!
형광물질 - 테트라진 - 표적물질 결합이 되면서 형광물질에서 빛이 나는데..! 형광물질의 에너지의 다수를 테트라진이 열로 내보내버리니까 빛이 약해짐. 특히 장파장은 그 신호가 안그래도 약한데 테트라진이 다먹어버려서 고민이었음.
이때.....!
형광물질- 테트라진의 본드를 구획을 나누는 식으로 하는게 아니라 단일화 해서 연결을 하면 이 문제를 해결할 수 있다는 것을 알게됨!!
=> Seoul-Fluor는 이 문제를 극복하여 형광체-소광제 단일화 결합 테트라진 분자 를 만든 것임.( 장파장 영역에서도 측정가능한 생물직교프로브 만든셈 ) 따라서 생체 이미징에 큰 기여를 한셈..!
* 형광체-소광제 구획화 방식(bichromophore type) : 형광체와 소광제 사이의 π-전자 공유를 끊어 놓은 구조적 형태를 지님. 형광체(에너지 주개)의 들뜬 에너지를 소광제(에너지 받개) 쪽으로 전달하는 방식을 통해 형광체의 형광 신호를 소광시킴
* 형광체-소광제 분자단일화 방식(monochromophore type) : 형광체와 소광제를 인접한 한 평면으로 연결시켜 두 분자의 π-전자를 단일분자 형태로 공유할 수 있도록 디자인 된 시스템. 구획화 방식과는 달리 에너지 주개-받개의 구분이 없으며 소광제의 비전자기복사 능력을 활용하여 빛이 아닌 형태로 흡수된 에너지를 소진시킴
Q. 비전자기복사능력을 활용한다는게 무슨 뜻입니까??
박승범 교수님 -> 연구팀은 형광 파장의 조율과 예측이 가능한 형광분자를 독창적으로 개발하여 ‘서울플로어(Seoul-Fluor)’라고 명명하고, 이를 통해 다양한 파장에서 활용될 수 있는 새로운 형광증폭 생물직교프로브를 발굴하였다. 개발된 물질은 세포 미세소관 및 미토콘드리아를 관찰하는 형광 이미징에도 성공하였다.
iedda reaction of tetrazine
| 출처 : www.biosynergy.re.kr/newsletter/16/sub0303.html 출처: [BRIC Bio통신원] 생체 탐침의 고효율 형광증폭 기술 개발 ( https://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=news&id=291143 )
|
'chemistry > 유기화학-paper' 카테고리의 다른 글
| [유기] Study of Bioapplication of Organic Fluorophore - Indolizine-Based Fluorophore(ex: SF) - 읽는중... (0) | 2021.03.05 |
|---|
