Synthesis of red-shifted fluorogenic tetrazines for bioimaging applications

Abstract

The use of fluorogenic probes in fluorescence bioimaging has attracted much attention over the past few decades.1 The introduction of bioorthogonal chemistry by Bertozzi in 20032 provided a new perspective on fluorogenicity and spurred the development of various branches of chemistry and chemical biology. Fluorogenic probes are non-fluorescent until specific activation, enabling no-wash imaging protocols with exceptional signal-to-noise ratios.3 In this work, I focused on the design, synthesis, and application of novel BODIPY-FL-based red-shifted fluorogenic probes. The fluorogenic properties of these probes were evaluated through photophysical studies and selected compounds were further tested in live-cell bioimaging experiments. Key words: Bioorthogonal chemistry, BODIPY, fluorogenic probes, red-shift, tetrazines, triazinium salts.

Použití fluorogenních sond pro fluorescenční zobrazování v biologii přitahuje pozornost vědecké komunity již několik desetiletí.1 Představení konceptu bioortogonální chemie skupinou Carolyn Bertozzi2 v roce 2003 poskytlo nový vhled do světa fluorogenních sond a podnítilo rozvoj různých oblastí chemie a chemické biologie. Fluorogenní sondy nevykazují fluorescenci, dokud nedojde k jejich specifické aktivaci, což umožňuje zobrazování bez potřeby oplachování s vynikajícím poměrem signálu k šumu.3 V této práci jsem se zaměřil na návrh, syntézu a aplikaci nových fluorogenních sond s červeným posunem založených na BODIPY-FL. Fluorogenní vlastnosti těchto sond byly zkoumány pomocí fotofyzikálních experimentů a vybrané sloučeniny byly dále testovány v biologickém zobrazování živých buněk. Klíčová slova: bioortogonální chemie, BODIPY, červený posun, fluorogenní sondy, tetraziny, triaziniové soli.