Phoenix Fluor 555：超耐光荧光分子揭示了细胞内蛋白质的隐藏动力学

浦项科技大学的一个研究小组经过两年的专门研究，成功开发了一种超耐光有机染料。他们的研究发表在《自然方法》杂志上

单分子成像是一种使用荧光标记精确追踪蛋白质的技术，在细胞生物学、生物化学、分子生物学和药物发现中起着至关重要的作用

然而，传统的有机荧光团因其低光稳定性而受到阻碍。光漂白问题——长时间暴露在光线下会失去荧光——使得追踪细胞内的蛋白质或长时间监测复杂的生物过程变得困难

在POSTECH，Sung-Ho Ryu教授的研究团队在进行单分子成像时偶然发现了一种超耐光荧光分子，这是由于光蓝现象而出现的。他们与Young Tae-Chang教授的团队合作，使用质谱和核磁共振分析确定了它的结构，并将其命名为Phoenix Fluor 555（PF555）

PF555提供了比现有荧光染料更大的光稳定性，使其在单分子水平上追踪单个蛋白质和在批量水平上同时追踪多种蛋白质时非常有效。值得注意的是，PF555不受氧气浓度的影响，并且具有较长的光漂白寿命

使用PF555，研究小组能够观察到以前无法追踪的生物过程，包括内吞作用和蛋白质相互作用。他们的研究结果表明，表皮生长因子受体（EGFR）——细胞生长和分化的关键调节因子——存在于两种不同的状态：一种是它被困在细胞膜上的氯氰菊酯涂层结构（CCS）中，另一种是在周围环境中移动

这表明EGFR主动导航其环境，可能是为了检测外部信号或促进分子相互作用。得益于PF555无与伦比的光稳定性，研究人员能够追踪EGFR的内吞和回收的完整过程，这是传统荧光染料一直面临的挑战

Sung-Ho-Ryu教授说：“PF555是一种超稳定的有机荧光团，与之前报道的任何荧光团都不同。它将使研究人员能够观察到曾经受到时间限制的生物现象。”

Young Tae-Chang教授补充说：“PF555的非凡稳定性为有机荧光团树立了新的基准”，强调了其在药物开发、疾病诊断和细胞成像中的广泛应用 More information: Do-Hyeon Kim et al, Super-photostable organic dye for long-term live-cell single-protein imaging, Nature Methods (2025). DOI: 10.1038/s41592-024-02584-0

Journal information: Nature Methods