Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Тиофлавина Т )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Тиофлавин Т
Тиофлавин T.svg
Тиофлавин-Т-3D-шары.png
Имена
Предпочтительное название IUPAC
2- [4- (диметиламино) фенил] -3,6-диметил-1,3-бензотиазол-3-ий хлорид
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.017.482 Отредактируйте это в Викиданных
  • InChI = 1S / C17H19N2S.ClH / c1-12-5-10-15-16 (11-12) 20-17 (19 (15) 4) 13-6-8-14 (9-7-13) 18 ( 2) 3; / h5-11H, 1-4H3; 1H / q + 1; / p-1 проверятьY
    Ключ: JADVWWSKYZXRGX-UHFFFAOYSA-M проверятьY
  • InChI = 1 / C17H19N2S.ClH / c1-12-5-10-15-16 (11-12) 20-17 (19 (15) 4) 13-6-8-14 (9-7-13) 18 ( 2) 3; / h5-11H, 1-4H3; 1H / q + 1; / p-1
    Ключ: JADVWWSKYZXRGX-REWHXWOFAC
  • [Cl -]. S2c1cc (ccc1 [n +] (c2c3ccc (N (C) C) cc3) C) C
Характеристики
C 17 H 19 ClN 2 S
Молярная масса318,86 г / моль
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверятьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Thioflavins являются флуоресцентными красителями , которые доступны по меньшей мере два соединений, а именно тиофлавин T и Тиофлавин S . Оба используются для гистологического окрашивания и биофизических исследований агрегации белков. [1] В частности, эти красители используются с 1989 года для исследования образования амилоида. [2] Они также используются в биофизических исследованиях электрофизиологии бактерий. [3] Тиофлавины являются едкими , раздражающими и очень токсичными, вызывая серьезное повреждение глаз. [4] Тиофлавин Т использовался в исследованиях болезни Альцгеймера.и другие нейродегенеративные заболевания .

Тиофлавин Т [ править ]

Тиофлавин Т (основные желтые 1, метиленовый желтая, CI 49005, или ТНТ) представляет собой бензотиазол соли , полученной с помощью метилирования dehydrothiotoluidine с метанолом в присутствии соляной кислоты . Краситель широко используется для визуализации и количественной оценки присутствия неправильно свернутых белковых агрегатов, называемых амилоидом , как in vitro, так и in vivo (например, бляшки, состоящие из бета-амилоида, обнаруженные в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера ). [1]

Когда он связывается со структурами, богатыми бета- слоями, например, в амилоидных агрегатах, краситель проявляет усиленную флуоресценцию и характерный красный сдвиг своего спектра излучения . [5] [6] Дополнительные исследования также рассматривают изменения флуоресценции в результате взаимодействия с двухцепочечной ДНК. [7] Это изменение флуоресцентного поведения может быть вызвано многими факторами, которые влияют на распределение заряда в возбужденном состоянии тиофлавина Т, включая связывание с жестким, высокоупорядоченным нанокарманом и специфические химические взаимодействия между тиофлавином Т и нанокарманом. [8] [9]

Перед связыванием с амилоидным фибриллом тиофлавин Т испускается слабо в районе 427 нм. Предполагается, что эффекты гашения ближайшего пика возбуждения на длине волны 450 нм играют роль в минимизации выбросов.

При возбуждении на длине волны 450 нм тиофлавин Т дает сильный сигнал флуоресценции на длине волны около 482 нм после связывания с амилоидами. Молекула тиофлавина Т состоит из бензиламина и бензотиазольного кольца, соединенных углерод-углеродной связью. Эти два кольца могут свободно вращаться, когда молекула находится в растворе. Свободное вращение этих колец приводит к гашению любого возбужденного состояния, порожденного фотонным возбуждением. Однако, когда тиофлавин Т связывается с амилоидными фибриллами, две плоскости вращения двух колец становятся иммобилизованными, и, следовательно, эта молекула может поддерживать свое возбужденное состояние. [1]

Флуоресценция тиофлавина Т часто используется для диагностики структуры амилоида, но она не совсем специфична для амилоида. В зависимости от конкретного белка и условий эксперимента, тиофлавин Т может [8] или не может [10] претерпевать спектроскопические изменения при связывании с мономерами-предшественниками, небольшими олигомерами, неагрегированным материалом с высоким содержанием бета- слоев или даже белками с высоким содержанием альфа-спирали . И наоборот, некоторые амилоидные волокна не влияют на флуоресценцию тиофлавина Т [11], что повышает вероятность получения ложноотрицательных результатов.


Структура тиофлавина Т, связанного с амилоидоподобным олигомером β2-микроглобулина (серым цветом), в комплексе, который демонстрирует усиленную флуоресценцию со смещением в красный цвет . Многие факторы, которые сдвигают заряд возбужденного состояния с диметиламинобензильной части тиофлавина Т (синим цветом) на бензотиазольную часть (красный цвет), включая связывание с жесткими, высокоупорядоченными агрегатами амилоида, могут производить этот «положительный» сигнал тиофлавина Т. [8]


Окраска тиофлавином S (слева зеленым) и иммуноцитохимический анализ амилоид-бета- антител (справа) на соседних участках гиппокампа пациента, страдающего болезнью Альцгеймера . Тиофлавин S связывает как сенильные бляшки (SP), так и нейрофибриллярные клубки (NFT), два характерных кортикальных поражения при болезни Альцгеймера. Бета-амилоид - это пептид, полученный из белка-предшественника амилоида, который обнаруживается только в сенильных бляшках, поэтому на правом изображении видны только бляшки. На левом изображении также есть красный сигнал, который точно накладывается на зеленый сигнал в гранулах липофусцина (LP), которые представляют собой аутофлуоресцентные включения, полученные из лизосом. которые накапливаются в мозгу человека при нормальном старении.


У взрослых C. elegans воздействие тиофлавина Т приводит к «значительному увеличению продолжительности жизни и замедлению старения» на некоторых уровнях, но сокращает продолжительность жизни на более высоких уровнях. [12]

Тиофлавин S [ править ]

Тиофлавин S представляет собой гомогенную смесь соединений, которая образуется в результате метилирования дегидротиотолуидина сульфоновой кислотой . Он также используется для окрашивания амилоидных бляшек. Подобно тиофлавину Т, он связывается с амилоидными фибриллами, но не с мономерами, и дает отчетливое усиление флуоресцентного излучения. Однако, в отличие от тиофлавина Т, он не вызывает характерного сдвига в спектрах возбуждения или испускания. [5] Эта последняя характеристика тиофлавина S приводит к высокой фоновой флуоресценции, что не позволяет использовать его в количественных измерениях растворов фибрилл. [5] Другой краситель, который используется для определения структуры амилоида, - это Конго красный .

См. Также [ править ]

  • Конго красный

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Biancalana M, Koide S (июль 2010 г.). «Молекулярный механизм связывания тиофлавина-Т с амилоидными фибриллами» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Белки и протеомика . 1804 (7): 1405–12. DOI : 10.1016 / j.bbapap.2010.04.001 . PMC  2880406 . PMID  20399286 .
  2. ^ Гаде Малмос, Кирстен; Blancas-Mejia, Luis M .; Вебер, Бенедикт; Бюхнер, Йоханнес; Рамирес-Альварадо, Марина; Найки, Хиронобу; Отзен, Даниэль (2017). «THT 101: Праймер по использованию тиофлавина Т для исследования образования амилоида» . Амилоид . 24 (1): 1–16. DOI : 10.1080 / 13506129.2017.1304905 . PMID 28393556 . 
  3. ^ Prindle А, Лю Дж, Asally М, Ли S, Гарсиа-Ojalvo Дж, Суэл ГМ (ноябрь 2015). «Ионные каналы обеспечивают электрическую связь в бактериальных сообществах» . Природа . 527 (7576): 59–63. Bibcode : 2015Natur.527 ... 59P . DOI : 10.1038 / nature15709 . PMC 4890463 . PMID 26503040 .  
  4. ^ "Тиофлавин Т" . Национальный центр биотехнологической информации. PubChem.
  5. ^ a b c Х. Левин III, Методы энзимологии. 309 , 274 (1999)
  6. ^ Groenning M (март 2010). «Способ связывания тиофлавина Т и других молекулярных зондов в контексте текущего статуса амилоидных фибрилл» . Журнал химической биологии . 3 (1): 1–18. DOI : 10.1007 / s12154-009-0027-5 . PMC 2816742 . PMID 19693614 .  
  7. ^ Ilanchelian M, Рамарай R (2004). «Эмиссия тиофлавина Т и его контроль в присутствии ДНК». Журнал фотохимии и фотобиологии A: Химия . 162 (1): 129–137. DOI : 10.1016 / s1010-6030 (03) 00320-4 .
  8. ^ a b c Вулф Л.С., Калабрезе М.Ф., Нат А, Блахо Д.В., Миранкер А.Д., Сюн Y (сентябрь 2010 г.). «Белок-индуцированные фотофизические изменения амилоидного индикаторного красителя тиофлавина Т» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (39): 16863–8. Bibcode : 2010PNAS..10716863W . DOI : 10.1073 / pnas.1002867107 . PMC 2947910 . PMID 20826442 .  
  9. ^ Biancardi А, Т Бивер, Mennucci В (2017). «Флуоресцентные красители в контексте связывания ДНК: случай тиофлавина Т». Int. J. Quantum Chem . 117 (8): e25349. DOI : 10.1002 / qua.25349 .
  10. ^ ЛеВин H (март 1993). «Взаимодействие тиофлавина Т с синтетическими бета-амилоидными пептидами болезни Альцгеймера: обнаружение агрегации амилоида в растворе» . Белковая наука . 2 (3): 404–10. DOI : 10.1002 / pro.5560020312 . PMC 2142377 . PMID 8453378 .  
  11. ^ Хлоя AL, Оргел JP, Sachleben JR, Tycko R, Meredith SC (март 2011). «Японский мутант Aβ (ΔE22-Aβ (1-39)) мгновенно образует фибриллы с низкой флуоресценцией тиофлавина T: посев Aβ дикого типа (1-40) в атипичные фибриллы с помощью ΔE22-Aβ (1-39)» . Биохимия . 50 (12): 2026–39. DOI : 10.1021 / bi1016217 . PMC 3631511 . PMID 21291268 .  
  12. ^ Alavez S, Vantipalli MC, DJ Zucker, Кланг IM, Литгоу GJ (апрель 2011). «Амилоидсвязывающие соединения поддерживают гомеостаз белков при старении и увеличивают продолжительность жизни» . Природа . 472 (7342): 226–9. Bibcode : 2011Natur.472..226A . DOI : 10,1038 / природа09873 . PMC 3610427 . PMID 21451522 .  

Внешние ссылки [ править ]