NeuO는 뇌 세포의 이질적인 집단 내에서 살아 있는 뉴런을 선택적으로 표지할 수 있는 흥미로운 분자 탐침이다. 뉴런 표지에 대한 정확한 기전은 오랫동안 풀리지 않은 수수께끼로 남아 있었다. 본 연구에서는 뉴런 단백질과의 상호작용, 뉴런 내로의 수송, 교세포로부터의 유출, 뉴런 내 구조적 변화 등 NeuO의 형광에 관여할 수 있는 네 가지 잠재 기전을 조사하였다. 그 결과, NeuO는 PAK6 키나제에 의한 인산화(Phosphorylation)로 인해 구조적 변화를 겪으며, 이로써 뉴런에서 높은 형광이 나타남을 확인하였다. 이러한 현상은 형광이 유도되는(fluorogenic) 활성화와 뉴런 내부에서의 세포내 잔류로 인해 나타나는 것으로 보인다. 이번 발견은 뉴런에서의 NeuO의 분자적 기전에 대한 이해를 향상시키며, 생세포 내에서 키나제에 의해 선택적으로 변형될 수 있는 새로운 화합물의 개발을 용이하게 한다.

본 연구에서는 포름알데하이드(FA)를 단일 탄소 시약으로 사용하여 트리메틴 시아닌(Cy3)을 원자 효율적으로 합성하는 혁신적 방법을 제시한다. 바이오이미징 및 유전체/단백질체 분야에서 Cy3 염료의 광범위한 적용은 대체로 낮은 원자 경제성과 상당한 부산물 생성으로 인해 합성 경로가 제한되는 경우가 많다. 체계적인 탐색을 통해, 대칭형 및 비대칭형 Cy3 유도체 모두에 적용 가능한 실용적이고 효율적인 합성 경로를 개발하였으며, 이를 통해 자원 사용을 유의미하게 최소화하였다. 특히, 본 접근법은 지속가능한 화학의 원칙에 부합하게 부산물로 물을 생성한다. 또한 효율적인 원팟(one-pot) 합성은 생세포에서의 Cy3 형광 신호를 활용하여 세포 내 FA 수준을 검출할 수 있게 한다. 더 나아가 장 조직에서 내인성 FA를 검출하는 것도 가능하다. 우리는 건강한 마우스에 비해 염증성 장질환(IBD) 마우스의 소장에서 FA가 유의미하게 감소하는 것을 관찰하였다. 이러한 방법론적 진전은 형광 염료 합성의 범위를 확장할 뿐 아니라 화학 제조 과정에서의 지속가능한 실천에 기여함으로써, 환경친화적 합성 전략 개발에 있어 중요한 도약을 제공한다.