CY5标记氨基酸：CY5-组氨酸、CY5-色氨酸、CY5-缬氨酸。这些化合物是化学生物学中的工具分子，它们将CY5染料的荧光性能与特定氨基酸的独特生物化学特性结合在了一起。
CY5-组氨酸、CY5-色氨酸、CY5-缬氨酸是什么？如何合成？
这三种分子都属于荧光标记的氨基酸探针。它们都是由以下两部分通过共价键连接而成：
1. CY5染料：发射波长在 ~670 nm 的近红外荧光染料，提供高灵敏度、低背景的检测信号。
2. 氨基酸：
* 组氨酸：碱性氨基酸，侧链含有咪唑基团，是酶催化活性的常见中心，也是金属离子结合位点。
* 色氨酸：芳香族氨基酸，是其自身荧光常被用于研究蛋白质折叠。
* 缬氨酸：疏水性脂肪族氨基酸，常存在于蛋白质的疏水内核中。
合成方法：
常用的策略是 NHS酯偶联：
* CY5被活化为CY5-NHS酯。
* CY5-NHS与氨基酸上的α-氨基发生反应，形成稳定的酰胺键。
* 反应后通过HPLC纯化，并通过质谱进行验证。
各分子的特性与应用
1. CY5-组氨酸
* 优势：组氨酸的咪唑侧链使其成为一个pH敏感的单元，同时也是一个金属离子螯合剂。
* 主要应用：
金属离子螯合与检测：CY5-组氨酸可作为荧光探针用于检测溶液中的铜、锌、镍等过渡金属离子。当金属离子与咪唑基团结合时，可能会引起CY5荧光强度的猝灭或增强，从而实现对金属离子的定量或定性检测。
pH传感：咪唑基的质子化状态随pH变化，可能会影响其所在微环境的极性，从而间接影响CY5的荧光性质，可用于构建pH敏感的成像探针。
模拟组氨酸标签：在蛋白质纯化中，常用的His-Tag（组氨酸标签）是通过暴露的组氨酸与镍柱结合。CY5-组氨酸可用于研究或模拟这种相互作用。
2. CY5-色氨酸
* 优势：色氨酸本身是内源性荧光氨基酸，但其发射波长在~350 nm，需要紫外光激发，对细胞不友好且背景高。
* 主要应用：
蛋白质相互作用的竞争性研究：将CY5-色氨酸与特定蛋白质（如血清白蛋白、抗体）共孵育，它可以竞争性地取代蛋白质结合口袋中的天然色氨酸残基。通过测量荧光偏振或强度的变化，可以研究小分子药物与蛋白质结合的亲和力和位点。
膜透性研究：色氨酸的芳香环使其具有一定的两亲性。CY5-色氨酸可用于研究分子穿过细胞膜的难易程度。
作为参考探针：在研究其他氨基酸或肽的摄取时，CY5-色氨酸可以作为一个带有芳香环的对照样本。
3. CY5-缬氨酸
* 优势：缬氨酸是高度疏水的氨基酸，其侧链是一个异丙基。
* 主要应用：
研究氨基酸转运：细胞膜上存在多种氨基酸转运蛋白。CY5-缬氨酸可用于研究大型中性氨基酸转运体等的功能和活性。通过成像或流式细胞术，可以可视化并量化细胞对不同类型氨基酸的摄取效率。
模仿疏水性药物：许多药物分子具有疏水结构域。CY5-缬氨酸可以作为模型化合物，用于研究疏水性分子与蛋白质（如药物载体蛋白）或细胞膜的相互作用。
肽合成与成像：在合成荧光标记的肽链时，CY5-缬氨酸可以作为一个被标记的疏水构建单元直接嵌入肽链中，从而实现对含缬氨酸肽的追踪。
对比与应用
通用：
所有这些CY5-氨基酸探针的共同在于，它们将生物体内基本的结构单元—氨基酸变成了可见、可追踪的分子。这使得研究人员能够：
* 实时可视化氨基酸的摄取、运输和代谢过程。
* 定量研究分子间的相互作用（蛋白-药物、蛋白-金属离子）。
* 作为构建模块，用于合成更复杂的荧光标记生物分子（如多肽）。
注意事项：
与所有标记分子一样，连接大的CY5染料可能会轻微改变氨基酸本身的物理化学性质（如疏水性、与受体结合的亲和力）。因此，在解释实验结果时，需要谨慎考虑标记可能带来的影响，最好能通过其他实验方法进行验证。
以上数据均来自文献/科研资料,星戈瑞暂未进行独立验证, 仅供参考！(以上文中所述仅限于科研实验及实验室环境)
