インドメタシンをベースとした蛍光プローブを用いた癌細胞の選択的バイオイメージングとHSAの検出

Selective bioimaging of cancer cells and detection of HSA with indomethacin-based fluorescent probes.

• Cong Chen
• Yuhua Yao
• Weisi Wang
• Liping Duan
• Weibing Zhang
• Junhong Qian

抄録

インドメタシンとクマリンを異なるリンカーで連結することにより、2種類の蛍光プローブを設計した。その結果、インドメタシンの導入により、クマリンをベースとしたプローブの蛍光は、インドメタシンから蛍光体への光誘起電子移動(PET)とフォールディング構造の形成に起因すると考えられる吸収極大値と発光極大値の明らかな赤シフトを伴って消光された。ヒト血清アルブミン(HSA)を添加すると、ADC-IMC-2とADC-IMC-6の蛍光が約40倍に増強され、85nmのブルーシフトを示した。スペーサーが長いADC-IMC-6はHSAに対してレシオメトリックな蛍光応答を示し、リンカーが短いADC-IMC-6はHSAに対してオフオンの蛍光応答を示した。しかし、参照化合物(ADC-IMC-6及びADC-2)のHSAによる蛍光スペクトルの変化は、インドメタシンがHSAの同定に重要な役割を果たしていることを示唆していた。その結果、ADC-IMC-6に含まれるインドメタシンはHSAのドラッグサイトIで強固に結合していることが明らかになった。また、蛍光バイオイメージング実験の結果、両プローブはがん細胞と正常細胞を区別できることが明らかになった。

Two fluorescent probes were designed by connecting indomethacin to coumarin through different linkers. The introduction of indomethacin quenched the fluorescence of coumarin-based probes with apparent red-shifts in the absorption and emission maxima, probably due to the photoinduced electron transfer (PET) from the indomethacin to the fluorophore and the formation of folding conformation. The addition of human serum albumin (HSA) triggered about 40-fold fluorescence enhancements of ADC-IMC-2 and ADC-IMC-6 with 85 nm blue-shifts. The probe with longer spacer ADC-IMC-6 exhibited ratiometric fluorescent response toward HSA, and that with shorter linker showed "off-on" fluorescence response to HSA. However, insignificant spectral changes of the reference compounds (ADC-6 and ADC-2) initiated by HSA implied that indomethacin played critical role in the identification of HSA. The competitive assays and molecular docking results reveal that the indomethacin in ADC-IMC-6 could tightly combine at drug site I of HSA. Fluorescence bio-imaging experiments show that both probes could distinguish cancer cells from normal cells.

Copyright © 2020 Elsevier B.V. All rights reserved.