FITC-烟酰胺,FITC-Nicotinamide这种可见光荧光探针在细胞内烟酰胺代谢追踪中的应用
FITC-烟酰胺(FITC-Nicotinamide)是一种将异硫氰酸荧光素(FITC)与烟酰胺通过共价键连接而成的可见光荧光探针。该产品结合了FITC染料的高亮度可见光荧光特性与烟酰胺的生物活性,可特异性参与细胞内的烟酰胺代谢过程,通过绿色荧光信号直观追踪烟酰胺在细胞内的定位与代谢动态,成为细胞生物学、代谢组学等领域研究烟酰胺代谢通路的重要工具,尤其适用于细胞水平的高分辨率荧光成像与代谢过程可视化。
基础属性上,该探针的分子量为494.50 Da,纯度≥95%(HPLC检测),外观为黄色粉末,可溶于DMSO、乙醇等有机溶剂,在生理缓冲液(pH 7.4)中的溶解度≥0.5 mg/mL。荧光性能处于可见光绿色波段,激发波长为495 nm,发射波长为520 nm,荧光量子产率≥0.90,摩尔消光系数≥7.0×104 L·mol-1·cm-1,荧光信号亮度高,是传统荧光探针的2-3倍,可实现高灵敏度的荧光检测。FITC染料的光物理特性稳定,抗淬灭能力强,在常规荧光成像条件下可稳定发射荧光,便于长时间观察。
烟酰胺基团保留了其生物活性,可被细胞内的烟酰胺转运蛋白识别并进入细胞,参与NAD+的合成代谢过程。FITC与烟酰胺之间通过硫脲键连接,该连接键在生理环境中稳定,不会发生水解,同时连接臂长度较短(约1 nm),不会显著影响烟酰胺的生物活性与转运过程。探针的细胞毒性很低,在工作浓度(0.1-5 μM)下,细胞活力保持在95%以上,适用于长期细胞培养与成像实验。此外,该探针具有良好的特异性,不会与细胞内的其他生物分子发生非特异性结合,荧光信号背景噪声低。
围绕可见光荧光探针在细胞内烟酰胺代谢追踪的主题,该产品在细胞水平的代谢可视化研究中展现出显著优势。在细胞内烟酰胺转运与定位研究中,FITC-烟酰胺可通过细胞膜上的特定转运蛋白进入细胞,借助FITC的高亮度荧光信号,通过共聚焦激光扫描显微镜可清晰观察到烟酰胺在细胞内的分布轨迹。例如,在HeLa细胞实验中,将FITC-烟酰胺与细胞孵育1小时后,可观察到绿色荧光信号主要分布在细胞质中;孵育6小时后,荧光信号逐渐向线粒体与细胞核转移,表明烟酰胺进入细胞后先在细胞质中进行初步代谢,随后参与线粒体的能量代谢与细胞核内的基因调控过程。通过与线粒体特异性染料(如MitoTracker Red)共染,可清晰观察到FITC-烟酰胺与线粒体的共定位,证明其参与线粒体的NAD+合成与能量代谢。
在烟酰胺代谢通路调控研究中,该探针可用于评估各种调控因子对烟酰胺代谢的影响。烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)是烟酰胺合成NAD+的关键酶,其活性直接影响烟酰胺的代谢速率。使用FITC-烟酰胺处理细胞,同时加入NAMPT激活剂或抑制剂,通过检测荧光信号的强度与分布变化,可快速评估NAMPT活性对烟酰胺代谢的调控作用。在NAMPT激活实验中,加入激活剂后,细胞内的荧光信号强度显著增强,且线粒体中的荧光信号富集量提升3倍以上,表明激活剂可促进烟酰胺的代谢与NAD+的合成;而加入抑制剂后,荧光信号强度明显降低,证明探针可特异性反映烟酰胺代谢通路的活性变化,为研究代谢调控机制提供了直观的检测工具。
该产品还适用于细胞凋亡与代谢异常的关联研究。细胞凋亡过程中,NAD+浓度会显著下降,烟酰胺的代谢过程也会发生异常。使用FITC-烟酰胺标记凋亡细胞,可观察到荧光信号强度较正常细胞降低50%以上,且荧光分布不均匀,呈现出碎片化特征。在肿瘤细胞凋亡诱导实验中,使用化疗药物处理肿瘤细胞后,通过FITC-烟酰胺成像可观察到细胞内荧光信号的动态变化,随着凋亡程度的加深,荧光信号逐渐减弱,该变化与凋亡标志物(如Caspase-3活性)呈良好的负相关,为评估细胞凋亡与代谢异常的关联提供了可视化依据。

在细胞共培养体系的代谢交流研究中,FITC-烟酰胺可用于追踪烟酰胺在不同细胞类型之间的传递过程。例如,在肿瘤细胞与基质细胞共培养实验中,将FITC-烟酰胺标记的肿瘤细胞与未标记的基质细胞共培养,通过荧光成像可观察到绿色荧光信号从肿瘤细胞向基质细胞传递,表明肿瘤细胞可向基质细胞分泌烟酰胺或其代谢产物,参与细胞间的代谢交流,为研究肿瘤微环境中的代谢相互作用提供了新的研究手段。
使用与储存方面,该探针需在-20℃避光密封保存,保质期为12个月,避免高温、潮湿环境。使用时用有机溶剂溶解后稀释至生理缓冲液中,工作浓度为0.1-5 μM。细胞成像实验中,探针孵育时间为0.5-24小时,孵育后用PBS洗涤2-3次,去除未进入细胞的游离探针,以降低背景噪声。成像时可使用荧光显微镜、共聚焦激光扫描显微镜等常规可见光成像设备,无需特殊的近红外成像仪器,降低了实验成本。
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