?MTSET是带正电荷的MTS试剂，可特异性与巯基反应形成二硫化物。MTSET 常用于检测乙酰胆碱受体通道、GABAA 受体通道和乳糖透性酶的结构。

MTSET（2-（三甲基铵基）乙基甲硫代磺酸酯）作为一类特异性巯基反应型荧光染料（核心活性基团为甲硫代磺酸酯，可与蛋白 / 分子中的游离巯基（-SH）发生特异性共价结合），凭借 “靶向性强、反应可控、信号稳定” 的核心特性，在生物化学、细胞生物学、结构生物学等科研领域，相比常规荧光染料展现出显著优势，具体如下：

一、靶向特异性极强，从源头降低背景干扰

1. 1.巯基专属反应，无交叉干扰：仅与分子中的游离巯基（-SH）发生亲核取代反应（形成稳定的 S-S 键），对氨基、羧基、羟基等其他常见官能团无反应活性，可在复杂生物体系（如细胞裂解液、活体组织）中精准标记目标分子（如含半胱氨酸的蛋白、多肽、核酸），避免常规荧光染料非特异性结合导致的高背景问题。

2. 2.位点选择性可控：可通过调控反应条件（pH、温度、染料 / 底物比例），实现对蛋白特定半胱氨酸残基（如表面暴露的游离巯基、活性中心巯基）的选择性标记，尤其适用于研究蛋白构象变化（如构象改变导致隐藏巯基暴露）、蛋白 - 配体相互作用（结合后巯基环境变化）等场景，标记精准度远超非特异性荧光染料。

二、反应特性优异，适配多场景实验需求

1. 1.反应条件温和，保护生物活性：在生理 pH（6.5~8.0）、常温下即可快速反应（反应速率常数 k≈10?~10? M?1s?1），无需高温、强酸强碱或催化剂，能最大程度保护目标分子（如酶、抗体、活细胞）的生物活性，适配活体标记、酶活性检测等对生物相容性要求高的实验。

2. 2.反应不可逆且稳定：形成的硫醚键化学稳定性极强，不易水解或断裂，标记后荧光信号长期稳定（在缓冲液、细胞内环境中可稳定数天），避免常规可逆性染料（如马来酰亚胺类）因二硫键还原导致的信号衰减，适合长期追踪实验（如蛋白转运、细胞增殖监测）。

3. 3.水溶性佳，无需有机溶剂助溶：MTSET 类染料多带有季铵盐阳离子基团，水溶性优异（溶解度可达 10~50 mM），可直接溶于水或缓冲液，无需添加 DMSO、乙醇等有机溶剂，避免有机溶剂对细胞的毒性或对蛋白结构的破坏，适配活细胞标记、体内成像等场景。

三、荧光性能适配性强，满足多样化检测需求

1. 1.光谱特性灵活可调：可通过修饰不同荧光母核（如荧光素、罗丹明、花菁素、量子点），实现从紫外到近红外波段的荧光发射（发射波长 400~1000 nm），适配荧光显微镜、流式细胞仪、荧光分光光度计、活体成像系统等多种检测设备，兼容单标、多色标记实验。

2. 2.荧光量子产率高，检测灵敏度优：荧光母核与巯基结合后无明显荧光猝灭，量子产率普遍＞0.5（部分近红外衍生物＞0.7），且斯托克斯位移大（＞80 nm），可有效避免激发光干扰，即使是低丰度目标分子（如微量蛋白、单个细胞内的靶标）也能实现高灵敏检测，检测下限可达 nM~pM 级别。

四、应用场景多元，赋能前沿科研方向

1. 1.蛋白研究的 “精准工具”：

   • 蛋白构象与功能分析：标记蛋白表面暴露的巯基，通过荧光偏振、荧光共振能量转移（FRET）检测蛋白构象变化（如受体激活后构象重排）；

   • 蛋白 - 蛋白 / 配体相互作用：标记靶蛋白的活性中心巯基，通过荧光强度变化反映配体结合对巯基环境的影响，无需抗体辅助；

   • 膜蛋白研究：特异性标记细胞膜蛋白的胞外 / 胞内巯基，用于膜蛋白定位、转运及信号传导机制研究，避免细胞质蛋白干扰。

2. 2.活细胞与活体成像优势：低细胞毒性（常规标记浓度下细胞存活率＞90%）、水溶性强，可直接用于活细胞内靶标分子的动态追踪（如细胞骨架蛋白、信号通路分子），或小动物体内靶向成像（如肿瘤特异性蛋白标记），相比脂溶性荧光染料更易穿透细胞膜且无生物蓄积毒性。

3. 3.生物传感与检测平台构建：可作为荧光探针的核心反应单元，制备巯基响应型传感器，用于检测生物样本中游离巯基（如谷胱甘肽 GSH）、含巯基的生物标志物（如肿瘤相关蛋白），或环境中的重金属离子（如 Hg2?可诱导巯基交联导致荧光变化），检测特异性与灵敏度远超非特异性荧光探针。

MTSET具体应用领域如下：

一、蛋白结构与功能研究（核心应用场景）

• 1.蛋白构象变化分析：

  • 特异性标记蛋白表面暴露的半胱氨酸巯基，通过荧光偏振（FP）、荧光共振能量转移（FRET）、荧光猝灭等技术，检测蛋白在配体结合、pH 变化、温度波动或翻译后修饰（如磷酸化）时的构象重排（如受体激活、酶原激活过程）；

  • 用于膜蛋白（如 G 蛋白偶联受体、离子通道）构象研究，标记胞外 / 胞内巯基后，通过荧光信号变化反映膜蛋白跨膜转运或信号传导时的构象动态。

• 2.蛋白 - 蛋白 / 配体相互作用检测：

  • 标记靶蛋白的活性中心或界面巯基，当蛋白与配体（小分子药物、多肽、核酸）或其他蛋白结合时，巯基微环境改变导致荧光强度 / 光谱偏移，无需抗体辅助即可实时监测相互作用的亲和力与动力学参数（如 Kd 值、结合速率）；

  • 适配蛋白质组学中 “互作网络筛选”，通过荧光标记的 MTSET 探针，特异性捕获细胞内与靶蛋白相互作用的含巯基蛋白。

• 3.酶活性与功能验证：

  • 标记酶活性中心的巯基（如半胱氨酸蛋白酶、激酶），通过荧光信号变化反映酶与底物结合或抑制剂干预后的活性变化，用于酶抑制剂筛选、酶动力学分析；

  • 研究酶的翻译后修饰（如 S - 亚硝基化、谷胱甘肽化），这些修饰会掩盖巯基位点，通过 MTSET 荧光标记效率的降低，定量检测修饰水平。

• 4.蛋白定位与转运追踪：

  • 对重组蛋白（如融合了半胱氨酸标签的蛋白）进行体外标记后，导入细胞或活体，通过荧光成像追踪蛋白在细胞内的定位（如细胞质、细胞核、细胞器）及动态转运（如分泌途径、内吞过程）；

  • 适配膜蛋白转运研究，标记胞内合成的膜蛋白巯基，观察其从内质网到细胞膜的转运轨迹。

二、细胞生物学与活细胞成像领域

• 1.活细胞内巯基相关分子检测：

  • 特异性标记细胞内游离巯基化合物（如谷胱甘肽 GSH、半胱氨酸 Cys），通过荧光强度定量分析细胞内氧化还原状态（如肿瘤细胞、应激状态细胞的 GSH 水平变化）；

  • 用于氧化应激研究，检测细胞在过氧化氢、重金属、紫外线等刺激下，巯基氧化导致的荧光信号衰减，评估细胞损伤程度。

• 2.细胞骨架与信号通路研究：

  • 标记细胞骨架蛋白（如肌动蛋白、微管蛋白）中的半胱氨酸巯基，通过荧光显微镜观察细胞骨架的动态重组（如细胞分裂、迁移时的微管聚合 / 解聚）；

  • 标记信号通路分子（如 Ras、MAPK 家族蛋白）的关键巯基，追踪信号激活后蛋白的亚细胞定位变化或相互作用，解析信号传导机制。

• 3.细胞凋亡与增殖监测：

  • 细胞凋亡过程中，胞内巯基暴露增加或氧化应激导致巯基减少，通过 MTSET 染料的荧光信号变化，实时监测凋亡进程，适配抗肿瘤药物筛选；

  • 标记增殖细胞特异性蛋白的巯基，结合流式细胞仪或荧光成像，定量分析细胞增殖率，用于细胞周期调控研究。

• 4.活体与组织成像：

  • 利用近红外波段的 MTSET 衍生物（发射波长 700~900 nm），穿透性强、生物背景低，用于小动物体内靶向成像（如标记肿瘤特异性含巯基蛋白，实现肿瘤定位）；

  • 适配组织切片的荧光染色，特异性标记组织中靶标蛋白的巯基，用于病理切片的精准分析（如肿瘤组织与正常组织的巯基水平差异）。

三、生物传感与检测技术领域

• 1.生物标志物检测平台构建：

  • 制备 MTSET 功能化的荧光传感器（如量子点、纳米纤维、微球），特异性结合生物样本（血液、尿液、细胞裂解液）中含巯基的生物标志物（如肿瘤标志物、心血管疾病标志物、病毒蛋白），通过荧光信号增强 / 猝灭实现高灵敏检测，检测下限可达 pM 级别；

  • 用于谷胱甘肽、半胱氨酸等小分子生物标志物的定量检测，适配疾病早期诊断（如肝病、肾病患者的 GSH 水平异常）。

• 2.环境与食品污染物检测：

  • 构建 MTSET 荧光探针，用于检测环境水体、土壤中的重金属离子（如 Hg2?、Ag?可与巯基特异性结合，导致荧光猝灭），或有机污染物（如含环氧基团、卤代烃的化合物，可与巯基反应）；

  • 检测食品中的巯基类抗氧化剂（如谷胱甘肽、硫辛酸）或非法添加的含巯基污染物，适配食品安全性检测。

• 3.手性化合物分离与检测：

  • 利用 MTSET 染料的巯基特异性与手性识别能力，修饰色谱柱固定相，用于手性药物、手性氨基酸等的分离与检测，提升分离效率与特异性。

四、其他前沿科研场景

• 1.结构生物学研究：

  • 用于 X 射线晶体衍射、冷冻电镜（Cryo-EM）研究中，标记蛋白特定巯基位点，辅助解析蛋白的三维结构（如通过荧光信号定位蛋白晶体中的功能区域）；

  • 适配核磁共振（NMR）研究，标记巯基后的蛋白可通过荧光信号辅助 NMR 谱图解析，明确蛋白构象动态。

• 2.纳米生物材料研发：

  • 修饰纳米载体（如脂质体、金纳米粒子、碳纳米管）表面的巯基，通过 MTSET 染料荧光标记，追踪纳米载体在细胞内的摄取、分布与代谢，优化纳米药物递送系统；

  • 制备 MTSET 功能化的抗菌纳米材料，利用巯基与细菌细胞膜蛋白的结合，实现抗菌作用与荧光示踪的双重功能。

• 3.教学与基础实验：

  • 作为高校生物化学、细胞生物学的实验教学工具，用于蛋白标记、荧光成像等基础实验，帮助学生理解特异性反应、荧光检测原理；

  • 适配分子生物学实验中的 “靶标可视化”，如质粒构建后重组蛋白的表达与定位验证。

本文引用地址：https://www.med-life.cn/product/1296474.html

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