貝克曼先進(jìn)科學(xué)技術(shù)學(xué)院的Chan小組最近開發(fā)了一種名為CoxFluor的探針，該探針能夠區(qū)分在促進(jìn)癌癥發(fā)展中起主要作用的一種酶環(huán)氧合酶2和環(huán)氧合酶1。在所有細(xì)胞中表達(dá)。

由伊利諾伊大學(xué)厄本那-香檳分校化學(xué)助理教授杰弗遜·陳(Jefferson Chan)領(lǐng)導(dǎo)，在《Angewandte Chemie》雜志上發(fā)表了題為“一種基于活性的檢測活細(xì)胞中環(huán)氧合酶2的傳感方法”的論文。德國化學(xué)會(huì)。

Chan說：“開發(fā)探針的最大挑戰(zhàn)之一是能夠有選擇地觀察有問題的酶。”“目前使用的商業(yè)化檢測方法可同時(shí)使用兩種酶，這可能會(huì)引起重大干擾。”

“要開發(fā)CoxFluor，我們研究了酶的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)COX-2具有更大的活性位點(diǎn)口袋和獨(dú)特的相互作用，”在Chan實(shí)驗(yàn)室工作的伊利諾伊州化學(xué)系訪問學(xué)者Anuj Yadav說。“我們將花生四烯酸連接到一種笨重的染料上，與COX-1相比，它對COX-2具有良好的選擇性。”

研究人員的嚴(yán)格測試表明，CoxFluor僅適用于COX-2，不適用于COX-1。Chan說：“ Yadav研究了一組可能干擾CoxFluor的酶，并通過非常仔細(xì)的鑒定顯示沒有交叉反應(yīng)。”

Chan說：“我們還制得了一種看上去與CoxFluor幾乎相同的對照化合物。”“唯一的區(qū)別是花生四烯酸基團(tuán)的微小變化。結(jié)果，該分子具有CoxFluor的所有物理特性，但仍未顯示出與探針相同的活性，進(jìn)一步證實(shí)了CoxFluor的選擇性。”

使用CoxFluor的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，與其他探針不同，它不抑制COX-2的活性。CoxFluor模擬COX-2的天然靶標(biāo)，并被酶處理以釋放出一種染料，這種染料可以被檢測到。

該探針已在細(xì)胞系中進(jìn)行了測試，研究人員對在其他系統(tǒng)中進(jìn)行測試感興趣。Yadav說：“我們目前正在研究如何摻入更亮的染料，這種染料可用于深層組織。”

研究人員還對使用探針作為殺死癌細(xì)胞的機(jī)制感興趣。“我們現(xiàn)在使用的濃度不會(huì)損害酶。但是，如果我們將濃度提高到一定閾值以上，則可能是殺死癌細(xì)胞的新機(jī)制，” Chan說。“這可能是靶向癌細(xì)胞的一種非常獨(dú)特的方法，因?yàn)槲覀冎荔w內(nèi)的每個(gè)細(xì)胞都具有COX-1，而COX-2僅在腫瘤細(xì)胞中升高。”

Chan小組與伊利諾伊大學(xué)教授Emad Tajkhorshid合作，后者是貝克曼理論與計(jì)算生物物理小組的負(fù)責(zé)人，他是生物化學(xué)教授，理論與計(jì)算生物物理學(xué)小組的負(fù)責(zé)人，他幫助模擬了CoxFluor如何與COX-2相互作用。他們還與比較生物科學(xué)助理教授，貝克曼3D微型與納米系統(tǒng)小組成員Aditi Das合作，后者提供了不同的酶來證明CoxFluor對COX-2的選擇性。