模块化多肽/DNA-AIE探针设计的新思路

中国地质大学(武汉)娄筱叮教授课题组受邀在Accounts of Chemical Research 上发表文章，详细介绍该课题组及相关团队在模块化多肽/DNA-AIE探针的研究工作中取得的精彩成果。该文章系统总结了基于多肽和DNA这两类生物功能大分子与AIE荧光分子的模块化组装策略：一、通过化学基团，组合不同构型、不同功能的多肽/DNA和AIE模块化分子，合成新型功能探针；二、利用多肽/DNA生物大分子优势，实现靶向、亲水、穿膜、识别等功能；三、基于AIE分子抗光漂白、长时示踪能力，对目标分子进行检测和成像。

在第一部分，总结了以化学官能团(酰胺、硫酯、三唑)和亲电作用为主要手段构建模块化探针的合成策略，重点阐明了模块化多肽基团的特殊性能，包括建立两亲性分子、增加细胞摄取率、靶向生物目标(细胞和标志物等)、作为酶反应引发位点等；系统论述了新型模块化DNA基团在检测端粒酶和G-四链体组装中的应用，以及模块化DNA基团利用互补链识别DNA/RNA，或作为aptamer靶向细胞；详细介绍以TPE和HPS为主的AIE荧光基团，参与合成模块化多肽/DNA探针。由于探针水溶性强，在游离状态下不发光，但在生物体系中经过和目标分子反应, 促使AIE分子分离，并导致聚合，使得荧光增强，提高系统选择性。同时AIE分子抗光漂白、长时示踪能力为成像应用提供了坚实基础。第二部分，以检测和成像为切入点，小结了近期国内外通过模块化多肽-AIE探针在高效高选择性探索各种酶、肿瘤细胞以及目标分子传递等方面的研究进展。第三部分，利用模块化DNA-AIE探针及循环扩增法，对目标RNA进行检测，极大提高检测下限，并成果用于病人样本组织切片成像；通过模块化DNA-AIE探针对端粒酶进行高精度检测，能实现病例样本100%准确检测。在综述的最后，作者展望了该领域未来研究中面临的挑战和的研究方向。

Acc. Chem. Res., 2019, DOI: 10.1021/acs.accounts.9b00348