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
RhoA-GTP 活性（RhoA-GTP activity）；样品基质：原代培养海马神经元细胞内
检测原理
Raichu RhoA 探针由 CFP、RhoA 和 PKN 的 RhoA 结合域（RBD）以及 YFP 组成。当细胞内 RhoA 处于 GTP 结合状态时，RhoA 与邻近 RBD 发生分子内结合，使探针构象改变，CFP 供体与 YFP 受体距离缩短，FRET 效率升高；当 RhoA 处于 GDP 状态时，结合减弱，FRET 效率降低。因此 FRET 比值可反映 RhoA-GTP 水平。PAR-6/aPKC 通过 p190 RhoGAP 抑制 RhoA 活性：PAR-6 过表达降低 RhoA-GTP，FRET 下降；PAR-6 或 p190 敲低升高 RhoA-GTP，FRET 上升。该过程无外源酶放大，依赖分子内 FRET 比值成像。
检测灵敏度
原文未报告 LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。
效应效果
该 FRET 探针在多次独立实验中表现出可重复的比值变化，PAR-6 过表达使 FRET 效率显著下降，PAR-6 敲低使 FRET 效率显著上升，p190 敲低亦使 FRET 效率上升；PAR-6 与 p190 shRNA 共表达时 FRET 水平与 p190 敲低相似，说明 PAR-6 对 RhoA 活性的抑制依赖 p190。文中报告相关比较均达到 p<0.001，误差为 SEM。作者主张该探针可用于实时监测海马神经元内 RhoA 活性，并证明 PAR-6/aPKC-p190-RhoA 通路调控树突棘发生与维持。
传感器的构成
- 细胞载体：原代培养海马神经元，作为表达 FRET 探针和发生树突棘的生理基质。
- 换能器/报告探针：Raichu RhoA FRET 探针，融合蛋白，用于将 RhoA-GTP 活性转换为 FRET 信号。
- 识别元件：PKN 来源的 RhoA 结合域（RBD），与 RhoA-GTP 结合并触发构象变化。
- 信号标记物：CFP 供体与 YFP 受体，二者距离变化改变 FRET 效率。
- 读出系统：倒置荧光显微镜 FRET 比值成像，通过 CFP/YFP 激发与发射滤片获取信号。
中文摘要
大脑中大多数兴奋性突触传递发生在树突棘，树突棘是树突上富含肌动蛋白的突起。这些结构的不对称性提示调控细胞极性的蛋白可能参与其形成。此前研究表明极性蛋白 PAR-3 对正常树突棘形态发生是必需的，但该功能独立于非典型蛋白激酶 C（aPKC）和 PAR-6。本文显示，PAR-6 与 aPKC 在树突棘形态发生中发挥不同但必不可少的作用。敲低 PAR-6 会抑制树突棘形成，而过表达 PAR-6 会增加树突棘密度，且这些效应由 aPKC 介导。利用 FRET 生物传感器，作者进一步证明 p190 RhoGAP 和 RhoA 位于 PAR-6/aPKC 复合物下游。这些结果界定了 PAR-6 和 aPKC 在树突棘发生与维持中的作用，并揭示了 PAR-6/aPKC 复合物与 RhoA 活性之间一条出乎意料的联系。
英文摘要
The majority of excitatory synaptic transmission in the brain occurs at dendritic spines, which are actin-rich protrusions on the dendrites. The asymmetric nature of these structures suggests that proteins regulating cell polarity might be involved in their formation. Indeed, the polarity protein PAR-3 is required for normal spine morphogenesis. However, this function is independent of association with atypical protein kinase C (aPKC) and PAR-6. Here we show that PAR-6 together with aPKC plays a distinct but essential role in spine morphogenesis. Knockdown of PAR-6 inhibits spine morphogenesis, whereas overexpression of PAR-6 increases spine density, and these effects are mediated by aPKC. Using a FRET biosensor, we further show that p190 RhoGAP and RhoA act downstream of the PAR-6/aPKC complex. These results define a role for PAR-6 and aPKC in dendritic spine biogenesis and maintenance, and reveal an unexpected link between the PAR-6/aPKC complex and RhoA activity.