journal article·2021

Mitochondria and lysosome-targetable fluorescent probes for hydrogen peroxide

Yongchun Wei, Yuanyuan Liu, Yongqi He, Yanfeng Wang

Publisher page

Abstract

Hydrogen peroxide (H2O2), as a key member of the reactive oxygen species (ROS), has a certain regulatory effect on many physiological processes, such as cell proliferation, differentiation and migration. However, abnormal production of H2O2 can cause diseases including cancer, Alzheimer's disease, cardiovascular disease, and so on. Therefore, it is important to detect changes in H2O2 at the subcellular level. In recent years, many fluorescent probes for H2O2 have been developed and used in living cells. In this review, we introduce some typical fluorescent probes for H2O2 with mitochondrial and lysosomal targeting. This review contains targeting strategies, detection mechanisms, optical characteristics and cell imaging of these probes.
Source: europepmc · Quality: candidate unverified · Source record ↗

Research context

OpenAlex topics: Molecular Sensors and Ion Detection · Sulfur Compounds in Biology · Electrochemical sensors and biosensors

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Institute of Materia Medica

Shandong First Medical University & Shandong Academy of Medical Sciences

Jinan 250000

China

School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences

Jinan 250118

References (84)

Show source-provided references
1. Araki · Antioxid. Redox Signaling · 2012 · 16 · 79010.1089/ars.2011.4418 ↗
2. Chance · Physiol. Rev. · 1979 · 59 · 52710.1152/physrev.1979.59.3.527 ↗
3. Barnes · PLoS One · 2013 · 8 · e6944610.1371/journal.pone.0069446 ↗
4. Kim · Eur. J. Biochem. · 2004 · 271 · 48310.1046/j.1432-1033.2003.03948.x ↗
5. Dixon · Nat. Chem. Biol. · 2014 · 10 · 910.1038/nchembio.1416 ↗
6. Balaban · Cell · 2005 · 120 · 48310.1016/j.cell.2005.02.001 ↗
7. Sasaki · Biochim. Biophys. Acta · 2013 · 1832 · 136210.1016/j.bbadis.2013.04.030 ↗
8. Wen · Anal. Chem. · 2019 · 91 · 1505710.1021/acs.analchem.9b03731 ↗
9. Di Carlo · Free Radical Res · 2012 · 46 · 132710.3109/10715762.2012.714466 ↗
10. Dickens · ChemBioChem · 2010 · 11 · 5910.1002/cbic.200900597 ↗
11. Trushina · Neuroscience · 2007 · 145 · 123310.1016/j.neuroscience.2006.10.056 ↗
12. Zhu · Chem. Soc. Rev. · 2015 · 44 · 433710.1039/C4CS00285G ↗
13. Chen · Chem. Soc. Rev. · 2016 · 45 · 297610.1039/C6CS00192K ↗
14. Wen · Chin. Chem. Lett. · 2019 · 30 · 183410.1016/j.cclet.2019.07.006 ↗
15. Zhang · Anal. Chem. · 2017 · 89 · 807910.1021/acs.analchem.7b01580 ↗
16. Chen · Angew. Chem., Int. Ed. · 2015 · 54 · 1396110.1002/anie.201506887 ↗
17. Xu · Angew. Chem., Int. Ed. · 2016 · 55 · 1275110.1002/anie.201606285 ↗
18. Wu · Angew. Chem., Int. Ed. · 2016 · 55 · 1472810.1002/anie.201609895 ↗
19. Wu · Angew. Chem., Int. Ed. · 2017 · 56 · 1531910.1002/anie.201708428 ↗
20. Chen · Angew. Chem., Int. Ed. · 2017 · 56 · 1661110.1002/anie.201710688 ↗
21. Chen · Angew. Chem., Int. Ed. · 2019 · 58 · 1606710.1002/anie.201908950 ↗
22. Kim · Sci. Rep. · 2015 · 5 · 848810.1038/srep08488 ↗
23. Karton-Lifshin · J. Am. Chem. Soc. · 2011 · 133 · 1096010.1021/ja203145v ↗
24. Yuan · J. Am. Chem. Soc. · 2012 · 134 · 130510.1021/ja2100577 ↗
25. Albers · J. Am. Chem. Soc. · 2006 · 128 · 964010.1021/ja063308k ↗
26. Chen · Anal. Chem. · 2017 · 89 · 527810.1021/acs.analchem.6b04810 ↗
27. Wen · Anal. Chem. · 2014 · 86 · 997010.1021/ac502909c ↗
28. Wen · Biosens. Bioelectron. · 2017 · 91 · 11510.1016/j.bios.2016.12.027 ↗
29. Belousov · Nat. Methods · 2006 · 3 · 28110.1038/nmeth866 ↗
30. Dickinson · Nat. Protoc. · 2013 · 8 · 124910.1038/nprot.2013.064 ↗
31. Dickinson · J. Am. Chem. Soc. · 2008 · 130 · 963810.1021/ja802355u ↗
32. Xu · Chem. Sci. · 2013 · 4
33. Masanta · Chem. Commun. · 2012 · 48 · 351810.1039/c2cc00034b ↗
34. Zhang · Polym. Chem. · 2017 · 8 · 727110.1039/C7PY01696D ↗
35. Zhang · Sens. Actuators, B · 2018 · 255 · 222310.1016/j.snb.2017.09.025 ↗
36. Chen · J. Colloid Interface Sci. · 2016 · 484 · 29810.1016/j.jcis.2016.09.009 ↗
37. Leung · J. Am. Chem. Soc. · 2013 · 135 · 6210.1021/ja310324q ↗
38. Noh · Nat. Commun. · 2015 · 6 · 690710.1038/ncomms7907 ↗
39. Chen · Biomaterials · 2020 · 250 · 12005910.1016/j.biomaterials.2020.120059 ↗
40. Lund · J. Rehabil. Res. Dev. · 2011 · 48 · vii
41. Dickinson · Curr. Opin. Chem. Biol. · 2010 · 14 · 5010.1016/j.cbpa.2009.10.014 ↗
42. Xu · Chem. Commun. · 2016 · 52 · 109410.1039/C5CC09248E ↗
43. Reja · Chem. Commun. · 2017 · 53 · 370110.1039/C6CC09127J ↗
44. Liu · The Analyst · 2017 · 142 · 452210.1039/C7AN01280B ↗
45. Xu · Angew. Chem., Int. Ed. · 2016 · 55 · 1365810.1002/anie.201510721 ↗
46. Zhang · Org. Biomol. Chem. · 2013 · 11 · 55510.1039/C2OB26911B ↗
47. Hajnoczky · Cell Calcium · 2006 · 40 · 55310.1016/j.ceca.2006.08.016 ↗
48. McBride · Curr. Biol. · 2006 · 16 · R55110.1016/j.cub.2006.06.054 ↗
49. Veal · Mol. Cell · 2007 · 26 · 110.1016/j.molcel.2007.03.016 ↗
50. D'Autreaux · Nat. Rev. Mol. Cell Biol. · 2007 · 8 · 81310.1038/nrm2256 ↗
51. Giorgio · Nat. Rev. Mol. Cell Biol. · 2007 · 8 · 72210.1038/nrm2240 ↗
52. Poole · Curr. Opin. Chem. Biol. · 2008 · 12 · 1810.1016/j.cbpa.2008.01.021 ↗
53. Dickinson · Nat. Chem. Biol. · 2011 · 7 · 50410.1038/nchembio.607 ↗
54. Zhang · RSC Adv. · 2016 · 6 · 11529810.1039/C6RA21260C ↗
55. Xu · Anal. Chem. · 2016 · 88 · 145510.1021/acs.analchem.5b04424 ↗
56. Wen · Anal. Chem. · 2015 · 87 · 1057910.1021/acs.analchem.5b03326 ↗
57. Xiao · Chem. Commun. · 2016 · 52 · 1274110.1039/C6CC07182A ↗
58. Xiao · Chem. Sci. · 2016 · 7 · 615310.1039/C6SC01793B ↗
59. Xie · Anal. Chem. · 2016 · 88 · 801910.1021/acs.analchem.6b01256 ↗
60. Gu · Sens. Actuators, B · 2020 · 309
61. Ren · Anal. Chem. · 2017 · 89 · 55210.1021/acs.analchem.6b04385 ↗
62. Li · Chem. Commun. · 2020 · 56 · 105010.1039/C9CC08267K ↗
63. Wu · J. Am. Chem. Soc. · 2020 · 142 · 753210.1021/jacs.0c00771 ↗
64. Shen · Sens. Actuators, B · 2018 · 255 · 4210.1016/j.snb.2017.08.020 ↗
65. Wang · Anal. Chim. Acta · 2020 · 1097 · 23010.1016/j.aca.2019.11.024 ↗
66. Liang · ChemistrySelect · 2019 · 4 · 133010.1002/slct.201803185 ↗
67. Tang · Dyes Pigm. · 2018 · 158 · 48210.1016/j.dyepig.2017.12.028 ↗
68. Qiao · Chem. Commun. · 2015 · 51 · 364110.1039/C4CC09120E ↗
69. Yang · Anal. Chem. · 2015 · 87 · 367810.1021/ac503975x ↗
70. Libbin · Science · 1974 · 185 · 117410.1126/science.185.4157.1174 ↗
71. Cuervo · Science · 1996 · 273 · 50110.1126/science.273.5274.501 ↗
72. Repnik · Biochim. Biophys. Acta · 2012 · 1824 · 2210.1016/j.bbapap.2011.08.016 ↗
73. He · Anal. Chem. · 2015 · 87 · 149910.1021/ac5045912 ↗
74. Wu · Chem. Commun. · 2011 · 47 · 1127610.1039/c1cc14627k ↗
75. Pivtoraiko · Antioxid. Redox Signaling · 2009 · 11 · 48110.1089/ars.2008.2263 ↗
76. Korolchuk · Nat. Cell Biol. · 2011 · 13 · 45310.1038/ncb2204 ↗
77. Eaton · Free Radical Biol. Med. · 2002 · 32 · 83310.1016/S0891-5849(02)00772-4 ↗
78. Song · Chem. Commun. · 2012 · 48 · 544910.1039/c2cc31632c ↗
79. Jing · Chem. Sci. · 2013 · 4 · 294710.1039/c3sc50807b ↗
80. Ren · Biosens. Bioelectron. · 2016 · 79 · 23710.1016/j.bios.2015.12.046 ↗
81. Zhu · Biochem. Biophys. Res. Commun. · 2017 · 486 · 90410.1016/j.bbrc.2017.03.121 ↗
82. Chen · Anal. Methods · 2018 · 10 · 375410.1039/C8AY01403E ↗
83. Xu · J. Mater. Chem. B · 2019 · 7 · 271410.1039/C8TB03010C ↗
84. Chen · Dalton Trans. · 2019 · 48 · 1301710.1039/C9DT02193K ↗