一、荧光标记聚糖的技术原理
聚糖(Glycan) 是由单糖通过糖苷键连接构成的碳水化合物链,广泛存在于细胞膜糖蛋白和糖脂中,参与细胞识别、信号转导、免疫调节等生命过程。为了研究聚糖在体内的分布、受体识别及其在病理状态中的作用,荧光标记聚糖技术成为分子生物学和糖生物学研究中的重要工具。
荧光标记聚糖是指将荧光团通过共价或非共价方式连接至聚糖分子,以实现其在体内外的可视化、可追踪、可定量检测等目的。
二、常用荧光标记聚糖方法
1. 还原端标记法(Reductive Amination)
机理:利用聚糖还原端的醛基(–CHO)与胺类荧光分子反应生成Schiff碱,并通过还原剂(NaBH₄或NaCNBH₃)稳定形成C–N键。
常用荧光标记物:2-AB (2-aminobenzamide)、2-AA (2-aminobenzoic acid)、AF488-EDA、FITC-EDA 等。
特点:适用于寡糖、N-糖、O-糖等;标记效率高,反应条件温和。
2. 亲和标记法(Lectin/抗体标记)
利用荧光标记的凝集素(Lectin)或抗糖类抗体,特异性识别细胞或组织中的特定聚糖结构。
代表探针:FITC-ConA(识别甘露糖/葡萄糖)、TRITC-WGA(识别N-乙酰葡萄糖胺)、AF647-PNA(识别半乳糖)。
优点:无需纯化聚糖,直接作用于细胞或组织;操作简便。
3. 化学接枝法(Amine/Thiol/Click)
先通过化学改性在聚糖上引入功能基团(如叠氮、炔基、氨基、巯基等),再与含活性基团的荧光分子(如NHS-FITC、Mal-Cy5、DBCO-AF647)共价偶联。
点击化学法(CuAAC 或 SPAAC)为高选择性、快速标记手段,适用于复杂体系。
4. 代谢标记法(Metabolic Labeling)
细胞培养中加入人工糖类前体(如Ac4ManNAz、Ac4GalNAz),通过细胞代谢路径合成含有功能团(如叠氮)的糖类,随后与荧光探针点击反应实现标记。
代表技术:Bioorthogonal Glycan Labeling,非干扰地实现活细胞聚糖成像。
5. 探针掺杂法
适用于聚糖基纳米粒或水凝胶,利用非共价作用(如静电或氢键)使荧光分子包埋或吸附在聚糖载体上,实现临时性标记。
三、我们可以提供的常见荧光标记聚糖种类与用途
名称 | 荧光基团 | 识别/靶向对象 | 应用方向 |
FITC-ConA(小麦胚芽凝集素) | FITC | α-D-甘露糖/α-D-葡萄糖 | 细胞膜糖识别,流式细胞术 |
TRITC-WGA(小麦胚芽凝集素) | TRITC | N-乙酰葡萄糖胺/唾液酸 | 神经细胞膜成像 |
AF647-PNA | Alexa Fluor 647 | β-D-半乳糖残基 | 肿瘤细胞表面聚糖分析 |
2-AB-N-糖/寡糖 | 2-AB | 聚糖链末端 | HPLC/UPLC 荧光检测 |
Cy5-Lectin Microarray | Cy5 | 多糖类识别 | 高通量糖芯片分析 |
AF488-Glucose-polymer | AF488 | 葡聚糖 | 血管通透性/内吞实验 |
FITC-Heparin | FITC | 硫酸多糖类 | *血栓机制研究 |
Cy7-HA(透明质酸) | Cy7 | CD44受体识别 | 活体肿瘤靶向成像 |
Ac4GalNAz + DBCO-Cy5 | Cy5 | 经细胞代谢标记的O-聚糖 | 活细胞动态聚糖成像 |
四、荧光标记聚糖的应用方向
1. 细胞表面糖识别与成像
通过荧光凝集素或代谢标记聚糖,实现对癌细胞、干细胞、免疫细胞等表面聚糖分布和变化的实时观察。
2. 糖芯片技术
利用已知荧光标记聚糖阵列与未知糖结合蛋白(如抗体、Lectin、病毒)作用,分析糖-蛋白、糖-病原体的相互作用。
3. 聚糖代谢追踪
代谢标记法配合荧光探针用于追踪多糖生物合成、更新和细胞内运输过程。
4. 糖类药物递送与成像
通过标记透明质酸、葡聚糖等聚糖构建载药纳米粒,可实现肿瘤组织成像与药物分布评估。
5. 疾病诊断与筛查
特定聚糖结构在癌症、感染、神经退行性疾病中异常表达,荧光标记聚糖可用于早期筛查与机制研究。
五、总结
荧光标记聚糖技术结合了糖类识别的特异性与荧光成像的灵敏性,是现代糖生物学、疾病诊断、靶向治疗研究的重要工具。根据应用需求,可以选择还原端标记、亲和标记、化学修饰或代谢标记等技术路线,搭配合适的荧光团实现对聚糖的精准、可视化研究。
荧光标记服务
关于我们:
西安齐岳生物提供的荧光标记服务支持糖化学、蛋白质、多肽、抗体、核酸及纳米材料等多种生物分子的荧光化修饰。可提供多种荧光探针(如FITC、Cy3、Cy5、Alexa Fluor系列、ICG等),根据应用场景(流式细胞、共聚焦、活体成像等)选择合适波长及标记方式。服务包含标记反应、纯化、标记率评估及质量验证,确保分子活性和信号强度。适用于细胞追踪、分子成像、靶向验证等研究,亦可提供定制荧光强度、pH响应或近红外探针功能化服务。
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