D-荧光素钾盐
[CAS# 115144-35-9]

基本信息

• 产品分类: 香精与香料 >> 合成香料 >> 内酯和含氧杂环化合物 >> 噻唑、噻吩和吡啶类
• 产品名称: D-荧光素钾盐
• 英文名: D-Luciferin potassium salt
• 别名: (S)-4,5-Dihydro-2-(6-hydroxybenzothiazol-2-yl)thiazole-4-carboxylic acid potassium salt
• 分子式: C₁₁H₇KN₂O₃S₂
• 分子量: 318.41
• CAS 登录号: 115144-35-9
• 分子行输入简码SMILES: C1[C@@H](N=C(S1)C2=NC3=C(S2)C=C(C=C3)O)C(=O)[O-].[K+]

安全数据

• 危险品标志: GHS07 警告
• 危害标签: H302-H315-H319-H335
• 防护标签: P261-P305+P351+P338

发现和应用

D-荧光素钾盐是一种生物发光底物，广泛应用于生物学和生物医学研究，尤其是在体内成像领域。它是D-荧光素的钾盐形式，D-荧光素是一种在荧光素酶、氧气和ATP存在下氧化时发光的化合物。这种化学反应在萤火虫中自然发生，产生可见光，并作为许多生物成像和报告基因检测的基础。

D-荧光素的发现可以追溯到20世纪早期对萤火虫发光的生化研究。研究人员确定该化合物是萤火虫特有的黄绿色荧光的底物。后来，该生物发光反应在实验室环境中被复制，从而合成了D-荧光素及其衍生物，包括钾盐形式，其水溶性更高，因此更适合生物应用。

D-荧光素钾盐主要用于与表达荧光素酶的细胞或生物体配合使用。当D-荧光素被施用于表达荧光素酶的生物体时，它会被细胞吸收并被酶氧化，产生光，可使用专门的成像设备检测。这使得研究人员能够非侵入性地监测基因表达、追踪细胞迁移或评估活体动物肿瘤的生长情况。该方法在临床前研究的小动物模型中尤其有价值。

在分子生物学和基因工程中，基于D-荧光素的检测方法用于定量荧光素酶报告基因的活性。这些检测方法灵敏度高且定量准确，使其成为研究启动子活性、信号转导途径和基因递送系统功效的首选方法。荧光素酶-荧光素反应产生的光输出可直接读取所研究的生物过程。

使用D-荧光素钾盐的主要优势之一是其在哺乳动物组织中的背景信号低，从而为成像应用提供了高灵敏度。此外，该反应快速，无需外部光激发，避免了与自发荧光和光毒性相关的问题。该化合物通常通过腹膜内或静脉注射在动物模型中给药，并且在研究浓度下通常耐受性良好。

随着时间的推移，D-荧光素钾盐的多功能性和可靠性使其成为生命科学研究中的标准试剂。它常用于癌症生物学、干细胞追踪、传染病和基因治疗等研究。其应用已扩展到药物研发和毒理学研究中的高通量筛选试验，这些研究需要快速准确地测量基因表达或细胞活力。

总而言之，D-荧光素钾盐是现代生物学研究中的关键工具，能够实时、无创地观察动态生物过程。它在生物发光成像和基因表达分析中的作用不断扩展，支持着众多科学学科的进步。

参考文献

2009. The effective role of positive charge saturation in bioluminescence color and thermostability of firefly luciferase. Photochemical & Photobiological Sciences, 8(6).
DOI: 10.1039/b901938c

2018. IL-8-induced O-GlcNAc modification via GLUT3 and GFAT regulates cancer stem cell-like properties in colon and lung cancer cells. Oncogene, 37(50).
DOI: 10.1038/s41388-018-0533-4

2024. A bispecific nanosystem activates endogenous natural killer cells in the bone marrow for haematologic malignancies therapy. Nature Nanotechnology, 19(10).
DOI: 10.1038/s41565-024-01736-9