复旦大学药学院王璐课题组近期开发了可用于活细胞NADPH动态监测的化学遗传编码探针，相关成果以Fluorogenic rhodamine-based chemigenetic biosensor for monitoring cellular NADPH dynamics为题，在线发表于权威期刊Journal of the American Chemical Society。
还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）作为生命体最为重要的辅酶之一，对于生理病理条件下合成代谢反应和氧化还原平衡的调控至关重要。然而，由于其结构复杂且与NADP+和NADH等代谢分子类似，目前在活细胞内对NADPH实时动态检测仍存在挑战。
本项目基于蛋白响应型染料构建化学遗传编码探针FOCS (Fluorogenic rhOdamine-based Chemigenetic biosensor)，其包括小分子化学探针和标签/识别蛋白组成。小分子探针由绿色供体染料和红色受体染料构成，其与标签蛋白结合之后，发射绿色荧光；而NADPH会促进小分子探针与识别蛋白结合，进而发射红色荧光，而通过红/绿色比值则可实现NADPH比率型检测。此探针可快速、特异性、可逆地检测NADPH，不受其他代谢分子（如NADH, ATP等）和pH变化的干扰。在肿瘤活细胞成像中，此探针可动态监测氧化应激条件下NADPH浓度波动，揭示肿瘤细胞中磷酸戊糖途径对NADPH稳态调控作用。同时，此类探针可用于顺铂、硫代烟酰胺、表没食子儿茶素没食子酸酯等药物下NADPH的浓度监测，为抗肿瘤药物联用筛选和机制研究提供可视化工具。
复旦大学王璐青年研究员、德国马普所Kai Johnsson教授和中山医院周平红教授为论文的通讯作者。复旦大学药学院博士研究生常慧敏、德国马普所Simon Clemens博士、中山医院郜娉婷青年研究员、中山医院李全林副教授为该论文的共同第一作者。该工作获得国家自然科学基金项目、上海市基础研究特区规划项目、马克斯普朗克学会项目等的资助。
（供稿：放射药学与分子影像学中心）
