CY5-半乳糖 是一种荧光标记的糖分子探针。它由两部分通过化学键共价连接而成:
CY5: 一种花菁类荧光染料,发射波长在 ~670 nm 的近红外红光区。这个波段的光具有组织穿透性较好、生物样本自发荧光背景低的优势,能提供高信噪比的荧光信号。

半乳糖: 一种常见的单糖,是许多复杂糖类(如乳糖)的基本组成单元。它在生物学中具有核心功能,不仅是能量来源,更是细胞识别和信息传递的分子。
分子标记技术:将CY5标记到半乳糖上,常用的方法是使用 N-羟基琥珀酰亚胺酯(NHS Ester) 化学。
一、为什么要定制CY5-半乳糖?
单纯的半乳糖是看不见的。用CY5进行标记后,它就变成了一个可视化工具,用于追踪和研究半乳糖相关的生物过程。
1. 研究糖摄取与代谢(Glycosensing and Metabolism)
* 应用: 将CY5-半乳糖添加到细胞培养基中,可以实时跟踪细胞(如肝细胞、癌细胞)摄取和代谢半乳糖的过程。
* 原理: 细胞通过特定的葡萄糖/半乳糖转运蛋白(如GLUTs)将CY5-半乳糖从外界摄入胞内。
2. 示踪糖蛋白的生物合成与运输(Glycoprotein Trafficking)
* 应用: 细胞可以利用CY5-半乳糖作为底物,将其整合到新合成的糖蛋白和糖脂中。
* 原理: 在糖生物学中,半乳糖是糖链(聚糖)的组成部分。细胞内的糖基化 machinery 可以将CY5-半乳糖连接到正在合成的糖蛋白上。
3. 靶向递送与成像(Targeted Delivery and Imaging)
* 应用: 这是CY5-半乳糖的应用之一,源于其特异性靶向能力。
* 原理: 哺乳动物肝细胞表面大量表达一种特异性受体——去唾液酸糖蛋白受体(ASGPR)。这个受体能特异性地识别并结合末端是半乳糖或N-乙酰半乳糖胺的分子。
二、优势与局限性
优势:
* 高灵敏度与实时性: 可实现单个分子水平的检测和活细胞动态成像。
* 特异性靶向:借助ASGPR实现了对肝脏的高特异性靶向。
* 安全性: 相比放射性同位素标记,荧光标记安全、易处理。
局限性:
* 分子修饰的影响: 连接大的CY5分子可能会改变半乳糖本身的理化性质和生物活性(如与转运蛋白或受体的亲和力)。
* 潜在干扰: 疏水性的CY5染料可能发生非特异性结合,或干扰被标记分子的正常功能。
* 光漂白:长时间光照下,CY5信号会衰减。
总结
CY5-半乳糖是糖生物学与荧光标记技术完美结合的产物。主要用于:
1. 可视化细胞对糖的摄取与代谢。
2. 示踪糖蛋白的合成与运输路径。
3. 利用其与ASGPR受体的特异性结合,实现肝脏靶向成像和药物递送。
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)