组成图示
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传感器类型
综述或非传感器论文
检测对象
葡萄糖刺激胰岛素分泌（glucose-stimulated insulin secretion, GSIS）/胰岛素（insulin）；样品基质：C57BL/6J 小鼠胰岛（KRB 灌流液/静态孵育液）
检测原理
8-pCPT-2'-O-Me-cAMP-AM 是 Epac 选择性 cAMP 类似物的乙酰氧甲基酯，脂溶性强，可穿过胰岛 β 细胞膜进入胞质，被胞内酯酶水解为活性类似物。活性分子主要结合 Epac2 的高亲和力 cAMP 结合域，激活其 CDC25 同源域，促进 Rap1 鸟苷酸交换。在葡萄糖从 3 mM 升至 20 mM 时，葡萄糖代谢产生的 ATP/钙信号与 Epac2-Rap1 通路协同，增强 K-ATP 通道调控、钙内流/钙动员和分泌颗粒 priming，从而放大第一相与第二相胰岛素分泌；在低葡萄糖下无促分泌作用，体现葡萄糖依赖性。PKA 相关读出显示低浓度下该类似物不显著激活 PKA。
检测灵敏度
—
效应效果
10 mM ESCA-AM 增强 20 mM 葡萄糖诱导的小鼠胰岛 GSIS，同时增强第一相和第二相；3 mM 葡萄糖下无效。非 AM 酯 10 mM 与 phosphate-AM3 3.3 mM 均无效。Kemptide、CREB Ser133、RIP1-CRE-Luc 和 AKAR3 显示其基本不激活 PKA；H-89 10 mM 仅减弱而非阻断其作用，但完全阻断 Db-cAMP-AM 作用。QPCR 示 Epac2 mRNA 约为 Epac1 的 5.3 倍。作者认为该工具可解析 GLP-1/Epac2 信号及 2 型糖尿病靶点。
传感器的构成
- 非传感器论文：本文未报道独立生物传感器装置，核心为小鼠胰岛灌流与胰岛素分泌测定。
- 验证工具（FRET生物传感器）：AKAR3 用于检测 PKA 活性，作为 PKA 是否被激活的对照读出。
- 验证工具（cAMP/Epac生物传感器）：Epac1-camps 用于检测 Epac 激活，用于比较 AM 酯与非 AM 酯的胞内活性。
- 检测读出：胰岛素放射免疫分析/静态孵育胰岛素分泌测定，用于量化 GSIS，不属于传感器构成。
中文摘要
Epac2 是一种 cAMP 调控的鸟苷酸交换因子（cAMP-GEF），被认为介导小鼠胰岛中 cAMP 对胰岛素分泌的促分泌作用。本研究采用胰岛灌流方法，证明 Epac 选择性 cAMP 类似物（ESCA）的乙酰氧甲基酯（AM 酯）可进入小鼠胰岛，并能增强葡萄糖刺激胰岛素分泌（GSIS）的第一相和第二相。在低浓度（1–10 mM）下，8-pCPT-2'-O-Me-cAMP-AM 可激活 Rap1 GTP 酶，但对蛋白激酶 A（PKA）几乎没有激活作用；该选择性通过 Kemptide 磷酸化、CREB Ser133 磷酸化、RIP1-CRE-Luc 报告基因活性以及 PKA 依赖性 AKAR3 生物传感器激活等实验得到验证。定量 PCR 显示小鼠胰岛中 Epac2 mRNA 表达水平约为 Epac1 的 5.3 倍。现有证据表明，Epac2 确实介导 cAMP 对小鼠胰岛 GSIS 的促分泌作用。
英文摘要
Epac2 is a cAMP-regulated guanine nucleotide exchange factor (cAMP-GEF) that is proposed to mediate stimulatory actions of the second messenger cAMP on mouse islet insulin secretion. Here we have used methods of islet perifusion to demonstrate that the acetoxymethyl ester (AM-ester) of an Epac-selective cAMP analog (ESCA) penetrates into mouse islets and is capable of potentiating both first and second phases of glucose-stimulated insulin secretion (GSIS). When used at low concentrations (1-10 μM), 8-pCPT-2'-O-Me-cAMP-AM activates Rap1 GTPase but exhibits little or no ability to activate protein kinase A (PKA), as validated in assays of in vitro PKA activity (phosphorylation of Kemptide), Ser (133) CREB phosphorylation status, RIP1-CRE-Luc reporter gene activity, and PKA-dependent AKAR3 biosensor activation. Since quantitative PCR demonstrates Epac2 mRNA to be expressed at levels ca. 5.3-fold greater than that of Epac1, available evidence indicates that Epac2 does in fact mediate stimulatory actions of cAMP on mouse islet GSIS.