Fluorofory v biomedicíně

informace jsou dostupné jen v primární literatuře.

Iontové fluorofory, jejichž kvantový výtěžek fluorescence a někdy i spektrální vlastnosti se

mění po navázání na bílkoviny, membrány nebo nukleové kyseliny se používají pro studium

změn konformace bílkovin, tloušťky membrán, membránového potenciálu, viskozity prostředí

apod. Vliv okolního prostředí na emisní vlastnosti takových fluoroforů je dán velkým

zvýšením jejich dipólového momentu v excitovaném stavu; během doby života excitovaného

stavu potom dochází k reorientaci obklopujících je molekul a tím k posuvu fluorescenčního

spektra (viz Obr. 1.4).

Fluorescenční sondy pro polaritu prostředí

Typickými sondami pro dynamickou polaritu jsou 1-anilinonaftalén-8-sulfonát (ANS) a 2-ptoluidinonaftalén-6-sulfonát (TNS). Z tabulky 2.3, kde jsou uvedeny fluorescenční

parametry ANS v různých rozpouštědlech vyplývá, že s rostoucí polaritou rozpouštědla se

emisní maximum fluorescence ANS posouvá do červené oblasti a současně klesá kvantový

výtěžek a doba dohasínání. Při vazbě ANS k apomyoglobinu se ANS váže do nepolárního

vazebného místa pro hem a λem max se posunuje na 454 nm a kvantový výtěžek fluorescence

vzrůstá na 0,98. Tímto způsobem lze studovat strukturu a stupeň polárnosti různých

vazebných míst na proteinech včetně případného vytěsňování fluorescenčních sond z této

vazby nebo změny vyvolané např. aktivací enzymu apod. ANS bylo použito např. pro

studium polarity vazebného místa pro hem v apomyoglobinu a apohemoglobinu, nebo

konformačních změn ve svalech a v nervových zakončeních během akčního potenciálu. TNS

bylo využito např. pro studium konformačních změn po aktivaci chymotrypsinogenu a změn

konformace nervové membrány. Demonstrační příklady vlivu polarity rozpouštědla na

fluorescenci sondy 2-p-toluidinonaftalén-6-sulfonátu (TNS) a změna fluorescence ANS po

vazbě k albuminu jsou uvedeny v kapitolách 3.1 a 3.2.

Tabulka 2.3 Parametry fluorescence sondy 1-anilinonaftalén-8-sulfonátu (ANS) při různé

polaritě rozpouštědla

(Podle: Prosser a kol. 1989)

Membránové fluorescenční sondy

Membrány obvykle nemají vlastní fluorescenci a jsou proto značeny sondami, které se vážou

v oblasti jejich nepolárních uhlovodíkových řetězců (zbytků mastných kyselin). Pomocí řady

fluorescenčních sond jsou studovány především tyto vlastnosti biologických systémů

související s buněčnými membránami:

• transport a metabolismus lipidů v živých buňkách

• recyklace synaptosomů

• přenos signálu zprostředkovaný lipidy

• membránový potenciál (viz kapitola 3.7)

• interakce léčiv s membránou (viz kapitola 3.10.2)

• transport membránou

• mikroviskozita membrán a teplotní fázové přechody (viz kapitola 3.3)

Membránové sondy lze rozdělit do dvou skupin:

1. fluorescenční analogy přirozených lipidů (fosfolipidy, sfingolipidy, mastné kyseliny,