程序性细胞死亡在组织稳态、疾病进展和治疗反应中起核心作用，但能在生理相关体系中高时空分辨率研究这些过程的工具仍然有限。本文报道了一种荧光报告细胞系统，通过基于 DEVD 的生物传感器实时可视化 caspase-3/-7 活性，并同时组成型表达荧光标记以评估转导成功和细胞存在。作者构建了稳定表达该报告系统的细胞系，并将其适配到二维和三...
磷脂酰丝氨酸（PS）主要位于真核细胞质膜内层，其不对称性破坏导致 PS 外翻，与细胞死亡、突触修剪、凝血等过程相关。现有 PS 标记工具信噪比较低、组织渗透性有限，且活体注射可能损伤组织并诱导损伤相关分子模式，进而刺激 PS 暴露。为此，作者基于乳脂球-表皮生长因子-8（MFG-E8，又称 lactadherin）蛋白的 C2 域开...
凋亡是维持内环境稳态的程序性细胞死亡，其紊乱与多种疾病相关；caspase-3是凋亡通路关键效应酶，其活性可作为凋亡标志。本文报道一种基于最亮单体绿色荧光蛋白mNeonGreen2的遗传编码开关型分子生物传感器。该传感器将caspase-3识别底物DEVD序列插入mNeonGreen2，并通过插入Nostoc punctiforme...
组蛋白甲基化在染色质重塑和基因组调控中起关键作用，但缺乏能在活细胞中以高时空分辨率可视化这些组蛋白修饰的工具。我们开发了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的生物传感器，并将其整合到核小体中，用于监测活细胞中H3K27三甲基化（H3K27me3）。我们还发现，通过调节传感器内部连接肽可显著提高FRET生物传感器性能。改进后的传感器可...
ERK1/2在细胞死亡中的作用仍不清楚，尽管其动态调控对细胞命运决定具有重要意义。为阐明ERK1/2如何参与两种程序性死亡程序，作者在L929细胞中研究了hFasL诱导的凋亡和TNF诱导的坏死性凋亡过程中的ERK1/2信号动态。结果显示，抑制ERK1/2可增强凋亡敏感性，但延迟坏死性凋亡。利用改进的ERK1/2生物传感器EKAR4....
凋亡在发育与疾病中发挥关键作用，但现有检测方法多为体外终点实验，难以在活体生理环境中实时监测。本研究构建了转基因传感器斑马鱼，使其皮肤特异性表达一种基于荧光共振能量转移（FRET）的 caspase-3 生物传感器。正常状态下，皮肤细胞发出绿色荧光；当凋亡过程中 caspase-3 被激活时，皮肤细胞转为发出蓝色荧光。通过时间序列 ...
基于 Förster/荧光共振能量转移（FRET）的基因编码生物传感器是研究细胞和组织内信号分子时空调控的通用工具。开发蛋白激酶 FRET 生物传感器最困难的任务之一是鉴定可用于 FRET 探针的激酶特异性底物肽。为解决该问题，我们利用激酶相互作用底物筛选（KISS）技术推导目标蛋白激酶的共识底物序列。本文表明，由 KISS 鉴定的...
荧光寿命成像（FLIM）与光学投影断层成像（OPT）相结合，有望在完整透明或近透明活体（如斑马鱼幼鱼）中于空间和时间上绘制 Förster 共振能量转移（FRET）读出，从而在生理背景下可视化细胞信号过程。本文首次报道将 FLIM-OPT 应用于活体转基因斑马鱼幼鱼，利用遗传表达的 FRET 生物传感器读取生物功能。通过成像可被 C...
细胞质中的 caspase-3 样蛋白酶，如 caspase-3 和 caspase-7，在介导凋亡进程中具有核心作用。为在多细胞环境中方便监测 caspase-3 样活性，作者开发了一种遗传编码的开关型荧光指示剂。该指示剂是含有 caspase-3 切割位点作为开关的环化嵌合体。当被 caspase-3 样蛋白酶切割时，非荧光指示...
背景：半胱天冬酶（caspase）激活是凋亡执行的关键步骤，但起始半胱天冬酶-8（CASP8）激活的动态过程尚未完全阐明。方法/主要发现：作者建立了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的生物传感器，用于在单细胞水平可视化与 CASP8 激活相关的凋亡信号。该双 FRET（dual-FRET）系统由三荧光蛋白融合蛋白 CYR83 组成...
非侵入性实时成像在监测凋亡和神经元退化方面受限于成像策略与现有探针的技术瓶颈。追踪细胞经历凋亡的过程可为理解启动细胞死亡的时间事件及挽救凋亡细胞提供重要信息。作者基于结构导向设计策略，构建了一种 annexin 基生物传感器，作为存活与凋亡的极性敏感指示剂（pSIVA），通过结合凋亡细胞膜上外翻的磷脂酰丝氨酸（PS）实现检测。pSI...
荧光共振能量转移（FRET）结合荧光蛋白是检测细胞内蛋白相互作用、酶活性和小分子的重要方法。受一种新型紫激发黄色荧光蛋白的启发，作者开发了基于双FRET的caspase-3生物传感器。由于两套FRET对具有明显不同的激发光谱，每个FRET生物传感器在另一个存在时均可进行比率成像。文中报道了通过定向进化获得的紫激发黄色荧光蛋白mAme...