Design and Synthesis of Highly Sensitive and Selective Fluorescein-Derived Magnesium Fluorescent Probes and Application to Intracellular 3D Mg<sup>2+</sup> Imaging
作者:Hirokazu Komatsu、Naoko Iwasawa、Daniel Citterio、Yoshio Suzuki、Takeshi Kubota、Kentaro Tokuno、Yoshiichiro Kitamura、Kotaro Oka、Koji Suzuki
DOI:10.1021/ja049624l
日期:2004.12.1
fields of pharmacology and cellular biology. To accomplish the dynamic and three-dimensional imaging of intracellular Mg2+, there is a strong desire for the development of optimized Mg2+ fluorescent probes. In this paper we describe the design, synthesis, and cellular application of the three novel Mg2+ fluorescent probes KMG-101, -103, and -104. The compounds of this series feature a charged beta-diketone
细胞内镁离子的作用在药理学和细胞生物学领域受到高度关注。为了实现细胞内Mg2+的动态三维成像,迫切需要开发优化的Mg2+荧光探针。在本文中,我们描述了三种新型 Mg2+ 荧光探针 KMG-101、-103 和 -104 的设计、合成和细胞应用。该系列化合物的特点是带电荷的 β-二酮作为 Mg2+ 的特异性结合位点,荧光素残基作为荧光团,可以用 Ar+ 激光激发,例如广泛用于共聚焦扫描显微镜。这种分子设计导致对 Mg2+ 离子的强烈关断型荧光响应。两种荧光探针 KMG-103 和 -104 显示出合适的解离常数 (Kd, Mg2+ = 2 mM) 以及在细胞内镁离子浓度范围 (0.1-6 mM) 内荧光增强近 10 倍,从而实现高对比度、灵敏和选择性的 Mg2+ 测量。对于细胞内应用,合成了透膜探针 KMG-104AM 并成功整合到 PC12 细胞中。在将线粒体解偶联剂 FCCP 应用于掺入