细胞内离子(Intracellular Ions)
不成比例的无机阳离子和阴离子浓度的稳态维持是活细胞的一个特征。 跨不同隔室的这些离子梯度的稳态调节对于大多数细胞功能至关重要。 以空间和时间分辨率检测这些离子的浓度对于理解研究细胞的生理学变得非常重要。 离子探针提供了一种将离子通道与细胞内离子浓度的后续变化相关联的方法。 由这些类型的探针测量的通量也反映了细胞的膜电位。 我们提供多种离子探针,可有效检测重要离子。
钙离子检测 钙在各种细胞中充当通用第二信使。 所有类型细胞的许多功能都受 Ca2+ 调节,因此钙测量对于各种生物学研究至关重要。 1980 年代,Tsien 及其同事生产了多种荧光指示剂。 其中 Indo-1、Fura-2、Fluo-3 和 Rhod-2 是检测 Ca2+ 有价值的染料。 近年来,我们推出了更的钙离子检测探针:Fluo-8®、Cal-520® 和 Calbryte 520,所有这些探针都能通过高通量筛选 GPCR 和钙通道药物发现目标。 荧光单波长钙指示剂 在可见光激发钙指示剂中,常用的是 Fluo-8®、Fluo-4、Fluo-3、Rhod-2 和 Rhod-4 。 Fluo-8® 指示剂广泛用于流式细胞术、共聚焦显微镜和 GPCR 目标的高通量筛选。 Fluo-8® 基本上是无荧光的,除非与 Ca2+ 结合,并且在饱和 Ca2+ 存在时量子产率约为 0.15,Ca2+ 的 Kd 为 390 nM。 Cal-520® 是迄今为止好的 488 nm 可激发绿色荧光钙指示剂,具有更高的信号/背景比和细胞内保留。 长波长 Rhod-4 、Cal-590 和 Cal-630 常用于具有高水平的自发荧光。 Rhod-5N 对 Ca2+ 的结合亲和力低于任何其他基于 BAPTA 的指示剂 (Kd = ~320 µM),适用于从 10 µM 到 1 mM 的 Ca2+ 检测。 与Rhod-2 指示剂一样,Rhod-5N 在没有二价阳离子的情况下基本上是无荧光的,并且在结合 Ca2+ 时表现出强烈的荧光增强,并且没有光谱偏移。 所有 Fluo、Cal 和 Rhod 指示剂均拥有细胞不可渗透的钾盐或作为细胞可渗透的 AM 酯形式。 新型的单波长钙指示剂
经典的单波长钙指示剂
荧光比例钙指标 与单波长钙指示剂相比,双波长比率钙指示剂具有独特的光谱特性,这些光谱特性是响应结合钙而触发的。当与钙结合时,比例指示剂的佳吸收率或发射波长强度都会发生变化。例如,双激发钙指示剂Fura-2,AM和Fura-8 ,AM在结合和不含钙时均显示两个峰值激发波长。当分别在结合钙的和无钙的峰值激发波长下激发时,钙浓度的增加会引发双激发指示剂的荧光发射强度的增加和减少。
FLIPR 钙检测 钙流分析是筛选 G 蛋白偶联受体 (GPCR) 的药物开发中的方法。 表达通过钙发出信号的目标 GPCR 的细胞预加载了我们专有的 Fluo-8® AM、Calbryte 520 AM、 590 AM 和 Rhod-4 AM,它们可以穿过细胞膜。 Screen Quest 钙检测试剂盒提供了一种用于检测 GPCR 和钙通道的优化检测方法。 这些检测可以在方便的 96 孔或 384 孔微孔板中进行,很容易适应自动化并且不需要洗涤步骤。 表 1. Screen Quest 钙检测产品的订购信息
发光钙检测:腔肠素和衍生物 水母发光蛋白复合物由 22,000 道尔顿的脱氧水母发光蛋白、分子氧和发光体腔肠素组成。 当三个 Ca2+ 离子与该复合物结合时,腔肠素被氧化为腔肠酰胺,同时释放出二氧化碳和蓝光。 水母发光蛋白的生物发光对 Ca2+ 浓度的近似三次方依赖性允许测量 Ca2+ 浓度,检测范围从0.1 µM 到 >100 µM。 与荧光 Ca2+ 指示剂不同,Ca2+ 结合的水母发光蛋白无需照射样品即可检测,从而了自发荧光的干扰。 我们的腔肠素和几种合成腔肠素类似物,用于在已转染脱氧水母发光蛋白 cDNA 的细胞中重建水母发光蛋白。 除了天然腔肠素,我们还提供了一些腔肠素衍生物,它们赋予水母发光蛋白复合物不同的 Ca2+ 亲和力和光谱特性。 据报道,用腔肠素 hcp 重组的重组脱氧水母发光蛋白具有佳的整体发光性能,同时具有高量子产率和快速响应时间。 然而,腔肠素类似物对水母发光蛋白的细胞内重建可能相对较慢。 含有 cp、f 或 h 形式腔肠素的水母发光蛋白的发光强度是用天然腔肠素重构的脱脂基水母发光蛋白的 10-20 倍。 腔肠素 h 主要用于 GPCR 的 HTS 筛选试验。
锌离子检测 锌是生物体中仅次于铁的第二丰富的过渡金属。 虽然大脑中的大多数 Zn2+ 是紧密结合的,因此细胞外和细胞内的游离 Zn2+ 水平可能是皮摩尔水平,但一部分谷氨酸能神经元在突触前按钮中具有弱结合锌,响应各种刺激以微摩尔水平释放。 在大多数细胞中,游离 Zn2+ 的细胞内浓度极低 (<1 nM),其余细胞与蛋白质或核酸结合。 越来越多的证据表明,锌在细胞生物学中具有多种作用,作为金属酶催化位点的一部分,作为基因调节蛋白的结构成分,以及作为自由信号离子,尤其是在大脑皮层中。 它在基因表达的调控中特别重要,因为 Zn2+ 结合蛋白占人类基因组转录调控蛋白的近 50%。 Zn2+ 在胰腺胰岛素分泌中也具有功能活性,并且是包括癫痫和阿尔茨海默病在内的神经系统疾病的促成因素。在氧化应激期间,游离 Zn2+ 从金属蛋白复合物中释放出来。 我们经典的 TSQ、zinquin 以及我们新开发的敏感 Metal Fluor Zn 520,用于检测Zn2+ 释放的作用以及游离或可螯合 Zn2+ 在细胞中的定位。 锌指标选择指南
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