开发新的或改进的单荧光蛋白生物传感器（SFPB），尤其近红外激发/发射，对生物成像很重要。为加速 SFPB 开发，作者报道末端优化的修饰转座子，用于将荧光蛋白随机插入分析物结合域或反之，以最小化连接 linker 长度。较短 linker 可增强结合域构象变化向荧光蛋白发色团荧光调制的变构耦合。概念验证中，末端修饰 Mu 转座子将环...
实时、高时间分辨地监测信号分子和代谢物变化是理解动态生物系统的关键。本文利用定向进化策略，开发了一种用于细菌普遍第二信使环二鸟苷酸（c-di-GMP）的基因编码比率型生物传感器。c-di-GMP 调控运动性、表面附着、毒力与持留等重要过程。所得传感器 cdGreen2 能在单细胞水平忠实追踪 c-di-GMP，并在长时间成像中保持高...
理想的转录调控回路应在无诱导剂时保持沉默，并在加入效应物后具有宽诱导动态范围。大肠杆菌 lac 操纵子启动子 Plac 因 LacI 对操纵子亲和力中等而存在泄漏表达。本研究通过定向进化改造 LacI 调控蛋白，获得携带 I79T 和 N246S 突变的 M7 突变体。与野生型 LacI 相比，M7 使 lac 启动子泄漏表达降低约...
基于变构转录因子的生物传感器在合成生物学中应用广泛。本研究利用不动杆菌ADP1中的转录因子PobR构建生物传感器，其天然配体4-羟基苯甲酸（4HB）结合后激活PpobA启动子。为筛选响应4-羟基苯基丙酮酸（HPP）的PobR突变体，作者在E. coli中建立双选择系统：正选择用于富集能识别目标配体的突变体，负选择用于消除或削弱仍响应...
本研究采用一种新策略改进血清素响应的单链DNA包裹单壁碳纳米管（ssDNA-SWCNT）纳米传感器，将定向进化与机器学习预测相结合，以迭代优化传感器的灵敏度与选择性。在三轮提高血清素灵敏度的筛选中，研究显著提升了传感器性能，使荧光响应较原始序列增强约2.5倍。随后，针对血清素与多巴胺结构高度相似的问题，通过两轮选择性优化，实现了血清...
快速筛选策略对于从多样化酶库中鉴定所需变体、定制用于D-阿洛酮糖合成的生物催化剂至关重要，但目前酮糖3-差向异构酶（KEases）催化性能不足限制了其应用。本研究基于重新设计的D-阿洛酮糖依赖型生物传感器系统，构建了一种设备依赖少、高通量、生长耦合的体内筛选平台。通过系统优化调控PsiR表达水平的遗传元件，提高了生物传感器的生长响应...
基因编码生物传感器对于增强分子如何调控生物系统的理解至关重要。小分子生物传感器尤其有助于理解化学物质与生物过程之间的相互作用，并通过提高筛选通量、消除传统化学分析所需的样品制备而加速代谢工程。此外，它们在细胞内分析物测量中提供显著更高的空间和时间分辨率。本综述讨论了代谢工程中生物传感器及基于生物传感器的控制系统——生物传感器控制器—...