花青素CY5-α-酮戊二酸 CY5-α-Ketoglutaric acid的化学结构与性质-UDP糖丨MOF丨金属有机框架丨聚集诱导发光丨荧光标记推荐西安齐岳生物

CY5-α-酮戊二酸（CY5-α-Ketoglutaric acid）是一种将荧光染料CY5与α-酮戊二酸（α-Ketoglutaric acid，简称α-KG）化学结合形成的共轭分子。α-酮戊二酸是三羧酸循环（TCA循环）中的关键中间体，参与能量代谢、氨基酸代谢以及多种生物合成反应。而CY5是一种常用的长波长荧光染料，具有优良的光稳定性和高荧光量子产率。通过将CY5与α-KG结合，可以实现对α-KG及其相关代谢过程的可视化追踪，为细胞代谢研究提供了强有力的工具。

化学结构与性质

CY5-α-酮戊二酸的分子结构由两部分组成：CY5荧光核心和α-酮戊二酸基团。CY5的结构包含共轭多烯链，能够吸收近红外光（通常在640–650 nm吸收，665–670 nm发射），这使其在生物成像中具有深组织穿透能力和低背景干扰。α-酮戊二酸部分则含有两个羧基和一个酮基，这些功能基团不仅提供良好的水溶性，还能够与生物大分子如蛋白质或酶的活性位点进行反应，从而实现靶向标记。

CY5-α-酮戊二酸通常呈水溶性，易溶于缓冲液、PBS或细胞培养基，适合体外及体内实验应用。同时，它具有化学稳定性好、光稳定性高的特点，可在长期实验中保持荧光信号不衰减。

生物学功能与应用

α-酮戊二酸是细胞能量代谢和氮代谢的重要枢纽。在三羧酸循环中，α-KG由异柠檬酸脱氢生成，随后被转化为琥珀酰辅酶A，释放能量并生成NADH，用于ATP合成。α-KG也在氨基酸代谢中作为氨基供体和受体，参与谷氨酸、谷氨酰胺及多种氨基酸的代谢。此外，α-KG还具有调控细胞凋亡、抗氧化及表观遗传修饰（如DNA和组蛋白去甲基化）的功能。因此，CY5-α-KG作为一种标记分子，可以用于以下研究方向：

细胞代谢追踪：通过荧光成像观察细胞内α-KG的分布与动态变化，帮助研究TCA循环和氨基酸代谢的调控机制。

酶活性检测：α-KG是多种脱氢酶和转氨酶的底物，CY5-α-KG可用于高通量筛选相关酶的活性或抑制剂。

体内成像：由于CY5属于近红外荧光染料，CY5-α-KG可用于小动物体内成像研究，减少自体荧光干扰，观察代谢产物在组织器官中的分布。

优势与特点

与单独使用α-KG或普通荧光染料相比，CY5-α-酮戊二酸具有多项优势：

可视化追踪：结合荧光信号，能够直观显示代谢物在细胞内或体内的分布和动态变化。

高选择性：α-KG基团赋予分子特异性，与相关酶和受体结合更精准。

光学性能优越：CY5长波长荧光减少背景干扰，同时对活体成像具有更深穿透力。

生物相容性强：适用于多种细胞和小动物实验，对细胞毒性低。