免疫荧光里的“万年蓝核” DAPI:它原本居然是给非洲牛治昏睡病的失败兽药!
1971 年 8月5日 · DAPI 染核封片剂、Hoechst 33342 与荧光显微镜紫外激发块
你知道吗?
本来想合成一味毒死非洲锥虫的兽药,结果毒药没做成,反而造出了能钻进 DNA 双螺旋小沟里点亮全人类细胞核的蓝光神灯。
不管你在共聚焦显微镜下拍的免疫荧光大片有多绚丽——绿色的微管、红色的线粒体、洋红的蛋白定位——画面正中央永远少不了一颗颗散发着深邃宝石蓝光芒的细胞核,而赋予细胞核这抹灵魂蓝光的,正是实验室万年标配染料:DAPI(4',6-二脒基-2-苯基吲哚)。
可谁能想到,这个统治细胞生物学半个世纪的荧光明星,出生时居然是一款彻底失败的“抗寄生虫兽药”!1971 年,德国埃尔朗根-纽伦堡大学的化学家奥托·丹恩(Otto Dann)为了寻找能治疗非洲牛“昏睡病(锥虫病)”的新型药物,仿照抗寄生虫老药贝尼尔(Berenil)的结构合成了化合物 DAPI。
结果拿去喂寄生虫一试,药效平平;但科学家在紫外灯下观察时却惊讶地发现,锥虫体内的线粒体 DNA(动基体)被照得像蓝宝石一样耀眼!原来,DAPI 分子呈完美的月牙形平面结构,两端带着正电荷,当它游荡在水溶液里时,吸收的紫外光能量全被水分子碰撞消耗掉了,几乎不发光;可一旦它遇到双链 DNA,就会像一把量身定制的钥匙一样,精准卡进富含 A-T 碱基对的 DNA 双螺旋小沟(Minor Groove)里!
在小沟的疏水怀抱中,水分子被彻底挡在门外,DAPI 分子骨架构象被死死锁住,量子产率瞬间暴涨 20 倍以上!