An antibody-based molecular switch for continuous small-molecule biosensing.
本文提出一种可推广的连续小分子生物传感器设计策略，将现有抗体改造为目标响应“抗体开关”，实现实时、免样品制备的光学检测。通过 DNA 支架将抗体与分子竞争物连接，目标抗原与竞争物发生竞争性结合，引起支架构象切换；在抗体表面引入供体荧光基团、在 DNA 支架近竞争物端引入受体荧光基团，利用 FRET 荧光比变化反映目标浓度变化。作者以...
RE-SELEX: restriction enzyme-based evolution of structure-switching aptamer biosensors.
适配体因能高亲和、高选择识别小分子，被广泛用于小分子生物传感器。结构切换适配体可将靶标诱导的构象变化直接转化为功能输出，但传统SELEX通常不筛选产生显著构象变化所需的序列，已有修饰选择方法又受固定化步骤限制。本文报道一种基于限制性内切酶的同相结构切换适配体选择方法（RE-SELEX），利用EcoRI-HF对双链识别位点的切割活性，...
Creation of stable and strictly regulated enzyme switch for signal-on immunodetection of various small antigens.
本文报道了一种基于融合蛋白的均相免疫检测系统，用于小分子抗原的信号开启型检测。该系统以抗体可变区（VH/VL）作为识别元件，并分别连接界面突变β-葡萄糖醛酸酶（GUSm）作为报告酶；小分子抗原结合后诱导可变区二聚化，使原本无活性的GUSm二聚体进一步组装为活性四聚体，从而催化荧光底物产生荧光信号。此前GUSm因热稳定性差及可能由自发...
Structure-Based Design of Versatile Biosensors for Small Molecules Based on the PAS Domain of a Thermophilic Histidine Kinase.
体外定量代谢物或人工化学品等小分子仍是生物传感器开发的重要挑战。本文以嗜热菌 Geobacillus thermoleovorans 组氨酸激酶 CitA 的胞外 PAS 结构域 GtCitAP 为支架，通过结合位点移植和理性设计，构建了可结合 L-苹果酸、乙基丙二酸或邻苯二甲酸酯等非天然配体的工程变体。由于嗜热支架在配体结合时构象...
Ancestral Protein Reconstruction and Circular Permutation for Improving the Stability and Dynamic Range of FRET Sensors.
基于 Förster 共振能量转移（FRET）的小分子生物传感器可在复杂细胞环境中以高时空分辨率监测小分子信号。FRET 传感器通常由一对荧光蛋白与合适的识别域（如溶质结合蛋白 SBP 超家族成员）融合构建。然而，天然 SBP 热稳定性低，可能限制生理条件下成像；其 N/C 端位置也可能不利于荧光蛋白融合，从而限制传感器动态范围。本...
A universal aptameric biosensor: Multiplexed detection of small analytes via aggregated perylene-based broad-spectrum quencher.
本文报道了一种基于双链DNA/芘二酰亚胺（dsDNA/PDI）信号探针的通用适配体荧光生物传感器，用于小分子的多重检测。适配体是通过系统进化指数富集配体（SELEX）筛选得到的单链DNA或RNA寡核苷酸。作者合成了一种新型PDI化合物，发现其聚集态可高效猝灭dsDNA标记的荧光基团，对FAM、TAMRA和Cy5的猝灭效率分别达到98...
Enzymatic cleavage and mass amplification strategy for small molecule detection using aptamer-based fluorescence polarization biosensor.
荧光偏振（FP）检测结合荧光标记适配体近年来备受关注，但小分子结合仅引起标记适配体分子量微小变化，使其难以用于小分子检测。为此，本文报道了一种用于高灵敏检测小分子的FP适配体检测方法，并引入新型信号放大策略。以腺苷为模型靶标，在无腺苷存在时，游离的FAM标记适配体可被核酸酶切割，FAM标记核苷酸片段从dT-生物素/链霉亲和素复合物中...
Hapten-grafted graphene as a transducer for homogeneous competitive immunoassay of small molecules.
本文报道了一种基于半抗原接枝石墨烯的荧光生物传感器，用于小分子的超灵敏均相竞争免疫分析。该传感器将石墨烯纳米片与免疫分析技术相结合，通过共价接枝双酚A（BPA）结构类似物BVA于氨基化石墨烯表面，形成graphene-BPA纳米片，从而避免抗体直接固定于石墨烯表面导致的构象变化和活性损失，保持小分子与其特异性抗体的结合亲和力。荧光标...
Functional nucleic acid entrapment in sol-gel derived materials.
功能核酸（FNA）是通过体外筛选获得的单链DNA或RNA分子，可作为靶标分子受体（适配体）或催化化学反应（脱氧核酶和核酶）。荧光信号适配体和脱氧核酶已成为有前景的生物识别与信号元件，但用于固相检测的研究仍有限，尤其是RNA类FNA因化学稳定性差且易受核酸酶降解。本文系统概述利用溶胶-凝胶包埋法将FNA固定于固相材料的方法。该方法可在...
Fluorescence polarization biosensor based on an aptamer enzymatic cleavage protection strategy.
本文报道了一种基于靶标诱导适配体酶切保护的新型荧光偏振（FP）适配体传感平台。该方法通过荧光偏振分析磷酸二酯酶I（PDE I）介导的荧光标记适配体尺寸变化来检测小分子。首先以酪氨酰胺/抗酪氨酰胺DNA适配体体系作为模型建立概念验证。无靶标时，标记适配体被PDE I从3'端酶切为小DNA片段，荧光各向异性/偏振信号较低；酪氨酰胺结合后...