Small-molecule binding and sensing with a designed protein family.
从头设计小分子结合蛋白有望按需开发任意小分子传感器。本研究结合深度学习与基于物理的方法，生成具有多样且可设计口袋几何结构的 NTF2 样蛋白家族，并用于计算设计针对六种小分子靶标的结合蛋白。生物物理表征显示，所设计结合蛋白具有纳摩尔至低微摩尔结合亲和力，且设计精度达到原子水平。作者进一步利用皮质醇结合蛋白构建化学诱导二聚化（CID）...
De Novo Design of High-Performance Cortisol Luminescent Biosensors.
频繁、可靠的皮质醇检测对诊断和管理肾上腺疾病、应激反应及昼夜节律紊乱至关重要。现有皮质醇检测主要依赖酶联免疫吸附测定（ELISA）或液相色谱-串联质谱（LC-MS），需实验室完成，难以满足现场即时检测需求。蛋白生物传感器可通过分析物诱导的构象变化直接调控报告模块活性，实现混合即读，但尚无稳健的现场可用皮质醇蛋白传感器。本研究从头设计...
Plant hormone sensors as scaffolds for biosensor design.
生物传感器是药物与代谢物诊断、诱导型基因回路和细胞成像等生物技术的基础，但面向用户定义小分子快速构建传感器仍困难。本文以植物胁迫激素脱落酸（ABA）受体 PYR1 及其磷酸酶 HAB1 构成的化学诱导二聚化（CID）系统为支架，探索其作为可重编程小分子生物传感器平台的普适性。作者通过计算设计在 PYR1 结合口袋引入大量突变，构建突...
Rapid biosensor development using plant hormone receptors as reprogrammable scaffolds.
本文提出一种利用植物激素受体作为可重编程支架快速构建生物传感器的通用方法。作者以脱落酸（ABA）受体 PYR1 为基础，利用其可塑的配体结合口袋和配体诱导异源二聚化机制，通过高密度突变库筛选与 DNA 洗牌定向进化，获得 21 个对多种小分子具有纳摩尔至微摩尔灵敏度的传感器，包括结构多样的天然与合成大麻素以及多种有机磷化合物。X 射...
Design of a methotrexate-controlled chemical dimerization system and its use in bio-electronic devices.
天然进化产生了能选择性识别小分子及其聚合物的多肽，这类选择性相互作用是生物信号与代谢通路的入口。工程化构建此类人工识别入口是合成生物学、生物工程和生物电子学的关键目标。本研究旨在确定开发可作为化学诱导二聚化（CID）系统的人工小分子-蛋白复合物的最优策略。作者以治疗药物甲氨蝶呤（MTX）为控制配体，从多个起始锚定蛋白出发，通过定向进...
COMBINES-CID: An Efficient Method for De Novo Engineering of Highly Specific Chemically Induced Protein Dimerization Systems.
化学诱导二聚化（CID）系统仅在存在小分子配体时使两个蛋白二聚化，为小分子传感与调控提供了灵活工具。然而，目前可用的 CID 系统很少，且针对任意给定配体构建具有所需敏感性和特异性的 CID 系统仍是未解决问题。本文提出组合结合剂辅助 CID 筛选（COMBINES-CID）方法，可广泛适用于不同配体。该方法先筛选能结合目标配体的锚...
Nanoparticle mediated delivery and small molecule triggered activation of proteins in the nucleus.
蛋白转染是研究或操控细胞过程的重要工具，但高效且低细胞毒性的递送方法仍有限。介孔硅纳米颗粒（MSNs）是合成简单、成本低廉的多功能纳米载体，可用于递送多种分子，并在蛋白递送中显示潜力。本文提出一种优化活性蛋白向细胞核递送的通用策略。作者构建了基于Venus的双分子光学传感器，仅检测具有活性且生物可利用的蛋白，用于蛋白递送的多参数优化...
Genetically encoded molecular probes to visualize and perturb signaling dynamics in living biological systems.
本评论讨论两类基因编码分子工具，它们显著增强了在天然环境中观察和操控复杂生化过程的能力，并深化了对细胞内信号网络分子机制的理解。基因编码生物传感器被广泛用于在活细胞中直接可视化信号事件；文中重点介绍了几种基础传感器设计，使研究者能够以高细节捕捉第二信使和信号酶等大量信号分子的空间与时间动态。同时，文章讨论多种基因编码生化扰动技术，它...