Ala-Thr-Trp-Leu-Pro-Pro-Arg-CY5（多肽-荧光探针复合物）的分子特性与荧光成像应用解析

Ala-Thr-Trp-Leu-Pro-Pro-Arg-CY5（以下简称ATPPLPR-CY5）是一种由七肽（ATPPLPR）与近红外荧光染料CY5共价偶联的分子探针。其外观为深蓝色固体粉末，易溶于水、PBS缓冲液及DMSO，溶解后溶液呈亮红色荧光。该探针的最大激发波长为649 nm，最大发射波长为670 nm，斯托克斯位移达21 nm，可有效避免激发光干扰。在生理pH（7.4）下，其量子产率约为0.3，荧光强度随温度升高（4-37°C）呈线性下降趋势，提示需低温避光保存。此外，该探针在6 M胍盐酸盐溶液中仍能保持85%以上的荧光强度，表明其具有优异的化学稳定性。

化学性质与分子机制

ATPPLPR-CY5的化学稳定性源于其多肽骨架与CY5染料的共价键合方式。CY5通过NHS酯与多肽N端氨基或赖氨酸侧链氨基发生酰胺化反应，形成稳定的酰胺键。多肽序列中的色氨酸（Trp）和精氨酸（Arg）残基赋予其疏水-亲水平衡特性，Trp的吲哚环可与CY5的聚甲炔链形成π-π堆积，进一步增强复合物稳定性。此外，Pro-Pro二肽结构通过限制构象灵活性，减少非特异性吸附，提升探针的生物相容性。该探针在还原性环境（如10 mM GSH）中荧光强度无显著变化，但在蛋白酶K（1 mg/mL）作用下，2小时内荧光强度下降40%，提示其可通过酶解途径实现体内清除。

生物成像应用

肿瘤靶向成像：基于ATPPLPR中Arg残基的正电荷特性，该探针可通过静电作用靶向肿瘤细胞表面带负电的糖胺聚糖。在4T1乳腺癌小鼠模型中，尾静脉注射后6小时，肿瘤部位荧光信号强度为背景的8.2倍，优于传统Cy5.5标记的抗体探针。

淋巴结定位：在皮下注射后30分钟，该探针即可清晰显示前哨淋巴结，信噪比达12:1，显著优于未修饰的CY5染料（信噪比3:1）。

炎症反应监测：在LPS诱导的急性肺损伤模型中，探针在炎症区域富集，其荧光强度与中性粒细胞浸润程度呈正相关（R2=0.91），可用于炎症分级评估。

核心优势与创新性

ATPPLPR-CY5的核心竞争力在于其多肽与染料的协同设计：七肽序列赋予探针靶向性与生物活性，而CY5的近红外发射特性则满足深层组织成像需求。相较于传统有机荧光染料，该探针的光稳定性提升3倍，且无需额外修饰即可实现肾脏代谢，具有显著的临床转化潜力。