我们开发了用于尼古丁检测的荧光蛋白传感器，并提高了其灵敏度。在 pH 7.4 下，iNicSnFR12 的 ΔF/F0 对尼古丁浓度的比例常数（δ-slope）为 2.7 μM−1，比先前报道的 iNicSnFR3a 高 6.1 倍。iNicSnFR12 激活态的荧光量子产率至少为 0.6。我们对尼古丁诱导的吸收增强和荧光增强测得相...
生物报告器是由基因改造的活细胞组成，当目标化合物存在时产生易于测量的信号。其核心是感知蛋白或适配体，配体结合后调控报告蛋白表达。周质结合蛋白（PBP）曾被提出作为设计非天然配体识别受体的通用支架，但成功有限。本研究以大肠杆菌核糖结合蛋白（RbsB）为骨架，结合计算模拟、随机突变和报告基因筛选，优化了原本用于识别非天然配体1,3-环己...
草甘膦是除草剂RoundUp的有效成分，也是全球使用最广泛的除草剂，近期研究提示其暴露可能增加非霍奇金淋巴瘤风险，因此对水和土壤中草甘膦水平进行检测与监测对公共安全具有重要意义。本文报道了一种基于工程化大肠杆菌磷酸盐结合蛋白（PhnD）的草甘膦荧光生物传感器。研究者在PhnD结合口袋引入突变，将其改造为草甘膦结合蛋白，并在蛋白铰链区...
所有生物传感平台都依赖两个核心：对特定分析物的特异性生化识别，以及将该识别事件转换为可检测信号。现有多数技术使用被动结合蛋白，需要洗涤步骤、专用试剂和昂贵仪器。为克服这些限制，蛋白质工程策略被用于开发新型蛋白开关/执行器，其可在小分子结合后改变活性状态。合成蛋白开关通常通过域插入将编码传感蛋白的基因与编码执行蛋白的基因融合，使信号分...
本文报道了基于海洋热袍菌精氨酸结合蛋白（TmArgBP）构建的无试剂荧光蛋白生物传感器，用于检测精氨酸。作者比较了两种传感器构建策略：一是利用环境敏感荧光探针的溶剂可及性变化，二是利用光诱导电子转移（PET）导致的荧光猝灭。通过定点突变构建9个单半胱氨酸TmArgBP突变体，并用三种环境敏感荧光探针标记；结果显示加入精氨酸后荧光发射...
大肠杆菌 HisJ 是周质组氨酸结合蛋白，属于细菌 ATP 结合盒（ABC）转运体系统的周质组分，与内膜 HisQMP2 复合物共同完成 L-组氨酸（L-His）从周质空间向细胞质的高亲和转运。本研究系统考察 HisJ 对 L-His 及多种天然相关化合物的配体结合特异性，采用 1H,15N HSQC NMR 滴定、NMR 指纹筛选...
荧光共振能量转移（FRET）型传感器通过配体结合改变两个荧光蛋白之间的距离和取向，将识别事件转换为荧光光谱变化。本研究报道，将分析温度提高到通常高于50°C的临界温度，可显著提高以细菌周质结合蛋白（PBP）为识别元件的FRET糖类传感器信号强度。其机制是临界温度下背景信号突然降低，而在存在配体时最大FRET比率得以恢复。以麦芽糖结合...
来自极端嗜热菌 Thermotoga maritima 的精氨酸结合蛋白（TmArgBP）是周质结合蛋白家族成员，分子量约 27.7 kDa，具有典型的双域结构。该蛋白对精氨酸具有极高的特异性和亲和力，并在高温条件下仍保持结合能力。本文综述 TmArgBP 的结构与功能特征，重点讨论其作为精氨酸生物传感器识别元件的潜在应用。由于生物...
周质结合蛋白（PBP）是革兰氏阴性菌ATP结合盒（ABC）输入系统的关键组分，其核心功能是在无配体开放构象与结合配体后闭合构象之间发生大规模构象重排，从而指示底物存在并启动跨膜转运。PBP不仅对营养摄取至关重要，也常作为生物传感器技术和别构机制研究的基础模型。尽管晶体学提供了静态原子结构，但溶液核磁共振（NMR）能够补充动态过程、构...
周质结合蛋白超家族成员参与细菌细胞膜对配体的选择性转运。超嗜热真细菌 Thermotoga maritima 编码一种高度稳定且特异性的周质精氨酸结合蛋白 TM0593。去除信号肽后，TM0593 在大肠杆菌中过表达，并经热沉淀和亲和层析纯化。该蛋白单体分子量约 27.7 kDa，在强变性条件下仍可形成同二聚体和同三聚体，估计转变温...
本文报道了一种将麦芽糖生物传感器固定于二氧化硅溶胶-凝胶中的稳健方法。该传感器由工程化麦芽糖周质结合蛋白（PBP）与对环境敏感荧光探针NBDamide共价偶联构成。作者以二甘油硅烷（DGS）为前驱体构建介孔二氧化硅溶胶-凝胶，将麦芽糖生物传感器嵌入其中，并测量其配体报告荧光性质。结果表明，在DGS衍生二氧化硅基质中，该生物传感器仍保...