Bidirectional coupling of neuronal Ca
一氧化氮（NO）与钙离子（Ca2+）是神经元信号中紧密互作的介质，但二者在原代神经元中的动态关系仍缺乏直接观察。本研究报道了一种双顺反子双生物传感器，将高灵敏度Ca2+成像探针jGCaMP8s与橙色荧光NO报告蛋白O-geNOps组合，并通过腺相关病毒（AAV）递送至原代海马神经元。作者建立了适合生理温度和氧分压的成像条件，因为这些...
Programming-Assisted Imaging of Cellular Nitric Oxide Efflux Gradients and Directionality via Carbon Nanotube Sensors.
细胞间化学通讯依赖信号分子在空间和时间上的浓度变化。一氧化氮（NO）是参与多种生理与病理过程的气体信号分子，但现有NO检测方法缺乏研究亚细胞NO外排所需的时空分辨率。本研究提出一种基于单壁碳纳米管（SWNT）的光学传感平台，利用SWNT作为光学换能器，对细胞外NO进行空间和时间检测。该平台可量化人源THP-1和小鼠RAW 264.7...
Nitric Oxide Sensing by a Blue Fluorescent Protein.
半胱氨酸残基的 S-亚硝基化是多种蛋白质动态翻译后调控和氧化还原调节的重要机制。许多荧光蛋白（FP）含有半胱氨酸，GFP 衍生荧光蛋白中两个高度保守的 Cys 残基为发色团自催化形成提供有利微环境。尽管荧光蛋白 25 年来一直是细胞生物学工具，但一氧化氮（NO）对其荧光性质的影响此前未被研究。本文考察蓝色发射荧光蛋白 mTagBFP...
A two-step screening to optimize the signal response of an auto-fluorescent protein-based biosensor.
自荧光蛋白（AFP）生物传感器将识别模块因识别或反应事件引起的结构变化转换为 AFP 荧光信号变化。由于识别模块常缺乏结构信息，AFP 生物传感器优化困难。为增强 TRPC5 一氧化氮（NO）感知片段与增强绿色荧光蛋白（EGFP）融合蛋白 EGFP-TRPC5 对 NO 反应所引起结构变化的信号响应，作者采用先计算机模拟（in si...
Nitric oxide controls proliferation of Leishmania major by inhibiting the recruitment of permissive host cells.
一氧化氮（NO）既是重要的抗菌效应分子，也能通过抑制单核细胞来源吞噬细胞招募来限制组织损伤。利什曼原虫（Leishmania major, L. major）等胞内病原体可劫持这些细胞作为复制生态位，因此 NO 可能通过限制增殖允许宿主细胞的可用性来控制感染。作者结合数学模型与活体双光子生物传感器，对病原体活力和增殖进行定量分析，发...
Nitric Oxide Activates β-Cell Glucokinase by Promoting Formation of the "Glucose-Activated" State.
胰腺β细胞胰岛素分泌受胰高血糖激酶（GCK）活性严格调控，GCK将β细胞代谢与血糖变化耦联。尽管GCK仅有一个葡萄糖结合位点，却表现出葡萄糖正协同性；体外结构研究鉴定出多种酶活性不同的构象，但活细胞如何调控GCK协同性仍不清楚。为理解GCK激活的细胞调控，作者开发了同源转移FRET-GCK生物传感器，并用偏振显微镜消除FRET定量中...
Convenient and selective "off-on" detection nitric oxide in solution and thin film with quinoline based fluorescence sensor.
本文报道了一种基于喹啉的荧光传感器（1）的合成与表征。该化合物通过质谱（MS）、1H 核磁共振（1H NMR）、元素分析和红外光谱（IR）进行结构确认。荧光实验表明，1 可与铜离子配位，形成铜配合物（2），并因 Cu2+ 的顺磁性或重原子效应导致荧光完全猝灭，呈现“关闭”状态。随后，该铜配合物被用作“开启”型荧光传感体系，在溶液和聚...
Improved genetically-encoded, FlincG-type fluorescent biosensors for neural cGMP imaging.
基因编码生物传感器可实时解析细胞信号。作者改进基于 EGFP 的 cGMP 荧光传感器 FlincG，发现质粒转染 HEK293T 细胞后荧光弱或无，而腺病毒感染成功。测序显示两种构建体在 EGFP 域均有突变，且 C 端 17 氨基酸尾与已发表序列不同。在稳定表达 NO 激活鸟苷酸环化酶和 PDE5 的 HEK293T 细胞中，系...
In vivo imaging of nitric oxide and hydrogen peroxide in cardiac myocytes.
一氧化氮（NO）和过氧化氢（H2O2）均在心肌细胞内合成，并参与心血管反应调控，但二者在心肌细胞信号中的相互关系尚不清楚。成年小鼠心肌细胞是研究活性氧与活性氮受体调控信号的重要模型，但培养存活时间短且蛋白量有限。本文利用化学传感器和生物传感器开展成年心肌细胞内 H2O2 与 NO 的活体成像研究，详细描述了适合成像的心肌细胞分离与培...
Real-time monitoring the spatiotemporal dynamics of intracellular cGMP in vascular smooth muscle cells.
在哺乳动物细胞中实时、非侵入地成像胞内第二信使，同时保持其体内表型，需要结构精密的生物传感器。本文提供了在主动脉血管平滑肌细胞中使用单波长cGMP生物传感器δ-FlincG的方法学。δ-FlincG由含两个cGMP结合域的蛋白激酶GIα（PKGIα）调节域片段与环状置换EGFP（cpEGFP）融合而成，cGMP结合引起荧光强度变化，...
Hydrogen peroxide differentially modulates cardiac myocyte nitric oxide synthesis.
一氧化氮（NO）和过氧化氢（H2O2）均在心肌细胞内合成，并参与心血管信号调节。心肌细胞同时表达内皮型一氧化氮合酶（eNOS）和神经型一氧化氮合酶（nNOS），但两种酶在心肌信号中的差异作用以及活性氧与活性氮物种之间的互作仍不清楚。作者利用新开发的 NO 化学传感器 Cu2(FL2E) 检测野生型、eNOS 敲除和 nNOS 敲除小...
Exquisite sensitivity to subsecond, picomolar nitric oxide transients conferred on cells by guanylyl cyclase-coupled receptors.
一氧化氮（NO）是体内广泛存在的可扩散神经递质，通过结合含鸟苷酸环化酶（GC）转导域的受体，使靶细胞中 cGMP 积累。尽管该通路重要，但其在生理 NO 浓度下的实时机制仍不清楚。本研究利用新型 cGMP 荧光生物传感器 δ-FlincG，将其表达于含有不同水平 NO 激活 GC 和 cGMP 水解磷酸二酯酶（PDE）活性的细胞中，...
A FRET-based biosensor for NO detection.
本文探索利用荧光标记的酵母细胞色素c过氧化物酶（CcP）通过Förster共振能量转移（FRET）机制监测一氧化氮（NO）至亚微米水平。NO与CcP的结合亲和力常数Kd为10±1.5 µM；NO解离速率常数koff为0.22±0.08 min−1，二级结合速率常数kon为0.024±0.002 µM−1 min−1。作者还将荧光标记...