用于检测细胞内多胺的荧光试剂PolyamineRED

PolyamineRED是一种与多胺特异性反应，并向多胺添加红色荧光色素TAMRA的试剂。不与单胺或氨基酸反应。由于本产品可用于活细胞，因此能够简单地检测出细胞内多胺并进行半定量。

※本产品基于国立研究开发法人 理化学研究所 开拓研究本部 田中生体机能合成化学研究室的研究成果商品化。

※本产品仅供科研使用。不可应用于临床。

PolyamineRED拥有细胞膜透过性，在细胞内与多胺发生反应并将TAMRA偶联至多胺。由于TAMRA与多胺结合后会失去膜透过性，所以可以通过清洗去除未反应的PolyamineRED，因此可选择性实现细胞内多胺的可视化。已知多胺会在癌细胞中过量产生，所以使用PolyamineRED可以检测出癌细胞中重要的多胺信号。详情请参考应用实例。

 

◆多胺是什么

多胺是含有两个或以上氨基的直链烷基胺的总称。已从生物体中鉴定出各种结构的多胺，主要为腐胺（putrescine），亚精胺（Spermidine）和精胺（Spermine）。以亚mM~mM的高浓度存在于哺乳动物、微生物、植物的细胞中。

据报导，它在生理pH下显示聚阳离子性，并通过与DNA / RNA和蛋白的相互作用呈现出各种生理活性。由于癌细胞中多胺合成基因ornithine decarboxylase (ODC)的过表达会引起多胺的过量产生，因此多胺有望成为癌症标记物。但是，由于多胺的结构简单因而难以分析，仅限于通过HPLC的低通量分析。

另外，分析多胺必须在细胞破裂后进行去除蛋白和其他小分子的前处理，所以可能会因前处理产生偏差。因此，无需前处理便可在活细胞内定量多胺的方法备受期待。

PolyamineRED为理化学研究所 田中主任研究员等所开发的新型多胺检测试剂，是一款特异性标记细胞内多胺的TAMRA并使其可视化的多胺检测试剂。

多胺在生物体内合成的路径

◆特点

●　PolyamineRED是一款利用甘氨酸炔丙基酯与多胺特异性且快速反应的试剂。可通过在多胺标记TAMRA使细胞内多胺可视化。

●　可用罗丹明滤光片组观察（激发/发射波长：560 nm/585 nm）。

●　对多胺（腐胺，亚精胺，精胺）显示高特异性，几乎不与氨基酸或单胺反应。

●　拥有细胞膜透过性，可用于活细胞的多胺检测。可通过清洗去除未反应试剂，而多胺-TAMRA复合物因多胺的聚阳离子性保留在细胞内。

●　无需前处理，仅需简单地操作即可检测细胞内多胺。

●　可通过细胞内荧光强度半定量多胺总量。*

●　可观察细胞内多胺的分布情况。

 

* 由于可检测出多胺总量，所以无法定量单个多胺种类。

◆应用

●　细胞内多胺的半定量

●　评价多胺在细胞内的分布情况

◆原著论文

K. Vong, K. Tsubokura, Y. Nakao, T. Tanei, S. Noguchi, S. Kitazume, N. Taniguchi, K. Tanaka, Chem. Commun., 53, 8403～8406 (2017)."Cancer cell targeting driven by selective polyamine reactivity with glycine propargyl esters."

 

◆操作方法概要

1. 添加终浓度10~30 μM的PolyamineRED至新制备的培养基中。

2. 去除培养细胞的培养基，使用PBS清洗两遍。

3. 添加含有PolyamineRED的培养基。

4. 培养10 min以上。

5. 使用PBS清洗细胞三遍。

6. 甲醛固定后，进行任意染色并观察。

 

※甲醇固定可能会导致多胺成分泄漏出细胞外，因此不建议使用甲醇固定。

◆应用实例

 

癌细胞与非癌细胞的多胺检测

使用30 μM的PolyamineRED处理3种癌细胞（MCF7，MDA-MB-231，SK-BR-3）与2种非癌细胞（MCF10A，淋巴球）10 min，使用PBS清洗三遍，在DAPI染色后用福尔马林固定细胞。在癌细胞中观察到了TAMRA信号。另一方面，由于非癌细胞中的多胺数量较少，因此在MCF10与淋巴球中几乎检测不出TAMRA信号。

多胺在细胞内的分布

使用30 μM的PolyamineRED处理MDA-MB-231 10 min后进行DAPI染色并固定细胞。在MDA-MB-231中，细胞核内检测出的多胺比细胞质多。使用PolyamineRED，可以评价细胞内多胺的分布情况。

参考：甘氨酸炔丙基酯的多胺特异性

使用HPLC追溯甘氨酸炔丙基酯的模型分子（Benzyloxycarbonyl glycine propagyl ester）与多胺（腐胺，亚精胺，精胺），氨基酸以及单胺的反应。

仅与多胺（精胺，亚精胺，腐胺）发生反应，而对单胺（肾上腺素）和氨基酸（赖氨酸）几乎不反应。由此可知，氨基数越多，对多胺的反应性越高。（引用：原著论文）

物质名称	反应率%
精胺	82%
亚精胺	78%
腐胺	66%
肾上腺素	＜1%
赖氨酸	2%

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