生物素-反式尿刊酸，Biotin-UCA，β-咪唑丙烯酸标记生物素，生物素-4-咪唑丙烯酸

中文名称：生物素-反式尿刊酸

英文名称：Biotin-UCA

Biotin-UCA是生物素与反式尿刊酸的杂化分子，其中尿刊酸（Urocanic Acid, UCA）是组氨酸代谢的关键中间体，化学式C₆H₆N₂O₂，别名β-咪唑丙烯酸或4-咪唑丙烯酸。其顺式构型（cis-UCA）是紫外线诱导免疫抑制的主要介质，而反式构型（trans-UCA）通过生物素标记后，成为可控分子探针。

化学结构与属性
Biotin-UCA的分子设计融合了以下特性：

1. 光响应性：反式UCA的共轭双键在紫外光下发生顺反异构化，荧光发射峰从415 nm（反式）红移至430 nm（顺式），量子产率提升4.2倍。

2. 靶向结合：生物素部分与链霉亲和素的结合常数达10¹⁵ M⁻¹，确保分子在复杂体系中的精准定位。

3. 稳定性：在生理pH（7.4）下，Biotin-UCA可保持构象稳定超过24小时，适合长时间实验观测。

生理功能与作用

1. 免疫调节：

1. 天然UCA在皮肤中经紫外线照射转化为顺式，抑制朗格汉斯细胞抗原呈递功能，降低接触性超敏反应。Biotin-UCA通过模拟这一过程，用于研究光免疫抑制机制。

2. 神经保护：

1. 动物实验显示，顺式UCA可透过血脑屏障，代谢为谷氨酸前体，增强小鼠学习记忆能力。Biotin-UCA为探索UCA在神经退行性疾病中的作用提供了可追踪工具。

应用实验细节

1. 移植排斥抑制：

1. 在小鼠异体植皮模型中，腹腔注射Biotin-UCA（顺式构型）可延长皮片存活时间30%，效果与紫外线预处理相当。

2. 病毒检测：

1. 针对白斑综合症病毒（WSSV），Biotin-UCA作为捕获探针，通过光控释放结合的病毒DNA，结合qPCR实现虾类样本中病毒载量的精准定量。

开发领域
Biotin-UCA已衍生出系列产品：

· 诊断试剂盒：用于HIV-MPXV共感染标志物检测。

· 光控药物载体：通过紫外光触发药物释放，降低系统毒性。

· 化妆品成分：利用UCA的紫外线吸收特性，开发防晒增效剂。

未来方向
研究者正优化Biotin-UCA的响应波长（如拓展至近红外光），并探索其在单细胞分析中的应用，以实现更高时空分辨率的分子操控。