In vivo gibberellin gradients visualized in rapidly elongating tissues.
赤霉素（GA）是调控植物生长发育的关键植物激素，但其在活体细胞中的时空分布仍不清楚。作者利用酵母组合筛选平台，工程化了一种基于 Förster 共振能量转移（FRET）的光遗传生物传感器 GPS1，可感知纳摩尔水平的活性赤霉素。将核定位 GPS1（nlsGPS1）稳定表达于拟南芥后，可在细胞水平报告 GA 浓度。结果显示，在快速伸长...
Real-time In Vivo Recording of Arabidopsis Calcium Signals During Insect Feeding Using a Fluorescent Biosensor.
钙离子是植物生物互作中的关键信号分子，钙信号是植物对微生物诱导物及咀嚼昆虫损伤防御反应的组成部分，但其在活体生物胁迫中的作用仍不清楚。本文描述了一种利用遗传编码钙传感器检测半翅目害虫取食过程中植物钙信号的方法。蚜虫等半翅目昆虫用特化口器刺穿少量细胞，是研究植物面对生物胁迫时钙动态的理想模型，且其作用不同于机械损伤反应。荧光生物传感器...
ATP sensing in living plant cells reveals tissue gradients and stress dynamics of energy physiology.
植物生长和发育最终由光合作用捕获的光能驱动。ATP 作为通用细胞能量辅因子，驱动基因表达、代谢和运输等所有生命过程。尽管对 ATP 生物化学已有机制性理解，但活体植物中 ATP 动态仍难以解析。本文利用荧光蛋白生物传感器 ATeam1.03-nD/nA 建立活体植物中 MgATP2- 的测量方法。作者构建拟南芥传感器株系，并在适合植...
Interplay of Plasma Membrane and Vacuolar Ion Channels, Together with BAK1, Elicits Rapid Cytosolic Calcium Elevations in Arabidopsis during Aphid Feeding.
细胞质钙离子浓度的瞬时升高是植物感知环境的主要信号之一。钙在非生物胁迫检测中的作用已有充分记录，但在生物互作中的作用仍不清楚。本文使用荧光钙生物传感器（GCaMP3）并以桃蚜（Myzus persicae）为工具，在活体和实时条件下研究拟南芥（Arabidopsis thaliana）在活体生物互作过程中的钙动态。我们证明，在桃蚜取...
Discovery of nitrate-CPK-NLP signalling in central nutrient-growth networks.
营养信号整合并协调基因表达、代谢与生长，但其初级分子机制在植物和动物中仍不清楚。本文利用超灵敏钙离子生物传感器 GCaMP6 对拟南芥叶片和根部进行活细胞成像，发现硝酸盐可触发独特的胞质与细胞核 Ca2+ 动态信号。通过硝酸盐敏化的靶向功能基因组筛选，鉴定出 III 亚基钙依赖蛋白激酶（CPK）作为协调初级硝酸盐响应的主调控因子。作...
In Vivo Imaging of Diacylglycerol at the Cytoplasmic Leaflet of Plant Membranes.
二酰甘油（DAG）是脂质合成与细胞信号转导的重要中间物，但传统生化分离会改变DAG池且浓度低，难以区分不同DAG池。本研究验证了一种遗传编码DAG生物传感器在活植物细胞中的应用。该传感器由黄色荧光蛋白（YFP）与蛋白激酶C的C1a结构域（C1aPKC）融合而成，可特异性结合DAG，并稳定表达于烟草BY-2细胞和拟南芥植株。共聚焦成像...
A new fluorescence-based method to monitor the pH in the thylakoid lumen using GFP variants.
ΔpH 依赖/Tat 途径仅利用质子动力势驱动蛋白质跨叶绿体类囊体膜运输。9-氨基吖啶荧光淬灭法常用于监测光照下类囊体膜两侧 ΔpH，但对低 ΔpH 值敏感性有限，且膜结合会产生虚假荧光信号。为开发更敏感、能监测类囊体腔真实 pH 的方法，作者将比率型 pH 敏感 GFP 变体 pHluorin 与 prOE17 转运肽融合，转入拟...