CY5-丝氨酸，CY5-Serine，人体蛋白神经元膜鞘脂的合成前体

名称与化学本质

CY5-丝氨酸（英文：CY5-Serine；化学名：N-(4-(6-羧基己-1-基)-1-羰基-3,6-二氮杂-9-(2-羧基乙基)-菲-5-基)丝氨酸）是将近红外荧光染料CY5与天然氨基酸L-丝氨酸通过共价键结合的复合物。CY5属于花菁类染料，具有共轭双键结构，最大吸收波长649 nm，发射波长670 nm，其活性基团（如NHS酯）可与丝氨酸的氨基或羧基发生亲核取代反应，形成稳定的酰胺键或酯键。

功能特性

荧光标记能力：CY5的近红外特性使其可穿透数毫米至厘米级生物组织，减少自发荧光干扰，适用于活体成像。例如，在三阴性乳腺癌（TNBC）模型中，CY5标记的环状肽探针（CSSTRESAC）可实现肿瘤的无创定位和转移灶监测。

生物相容性：丝氨酸作为人体非必需氨基酸，参与蛋白质合成和代谢，其荧光标记形式在体内不易引发免疫反应，适合长期追踪研究。

靶向性：通过修饰丝氨酸侧链，可构建特异性探针。例如，RGD-CY5-丝氨酸通过整合素受体靶向肿瘤血管，成像深度达数毫米。

应用领域

生物医学成像：用于细胞成像、组织切片染色及活体动物模型研究。例如，在流式细胞术中，CY5标记的抗体可检测细胞表面抗原（如CD4、CD8）的表达水平。

药物研发：标记药物分子或靶点蛋白，观察药物在体内的分布和代谢途径。例如，CY5-丝氨酸可用于追踪药物在肿瘤组织的富集情况。

代谢研究：通过同位素标记的CY5-丝氨酸，研究氨基酸在代谢网络中的流通路径。

合成方法

活性酯法：将CY5-NHS酯溶于DMSO，与丝氨酸的氨基在pH 8.0-9.0的缓冲液中反应2小时，生成CY5-丝氨酸酰胺。

点击化学法：利用炔基修饰的CY5与叠氮化丝氨酸通过铜催化环加成反应（CuAAC）连接，反应效率达90%以上。

纯化与验证：通过HPLC纯化产物，质谱分析确认分子量，荧光光谱验证标记效率（＞95%）。

生理功能延伸

丝氨酸在CY5复合物中不仅作为荧光载体，更通过其代谢活性调节细胞功能。例如，在神经科学研究中，CY5-丝氨酸标记的突触后密度蛋白可揭示长时程增强（LTP）的分子机制。