【摘 要】
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细胞代谢是生命活动的基本特征，它与许多疾病的发生发展有密切的关系。α-酮戊二酸(α-ketoglutarate，α-KG)和葡萄糖是细胞内两个重要的代谢物，其中，α-KG是连接三羧酸循环、谷
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细胞代谢是生命活动的基本特征，它与许多疾病的发生发展有密切的关系。α-酮戊二酸(α-ketoglutarate，α-KG)和葡萄糖是细胞内两个重要的代谢物，其中，α-KG是连接三羧酸循环、谷氨酰胺分解以及脂质合成的重要节点;葡萄糖是细胞内主要的营养物质之一，它们在细胞的增殖、分化、衰老和死亡等过程中起着重要的调控作用。因此，细胞内α-KG和葡萄糖的检测与成像对于研究细胞代谢有着很重要的意义。 本课题基于Glnk1蛋白和环状排列的荧光蛋白，开发了一系列遗传编码的α-KG荧光探针，其中，高亲和力的FGlnk1v2.2-1探针对α-KG响应的Kd值约为0.55mM，动态变化倍数约为2.9倍;低亲和力的FGlnk1v2.6-1探针对α-KG响应的Kd值约为2.7mM，动态变化倍数约为6.7倍。上述两个探针都可用于活细胞内α-KG的实时监测，并且可以定位到不同的亚细胞结构中。 此外，本课题基于GBP蛋白和环状排列的荧光蛋白，通过理性设计和改造，获得了一个大动态范围、高灵敏度的葡萄糖遗传编码荧光探针FGBP1mM，其对葡萄糖响应的Kd值约为1mM，动态变化倍数约为7.0倍。
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