Structure-Based Understanding of Cu
铜离子在生物系统中具有多种重要功能，但失衡或过量积累可引发毒性，并造成农业与生态问题，因此准确检测 Cu2+ 对医学诊断和环境监测至关重要。荧光蛋白（FP）因生物相容性好、可遗传编码且对金属离子具有特异性响应，被提出用于金属离子检测。多种 FP 的荧光发射可被 Cu2+ 可逆猝灭，显示其作为 Cu2+ 响应型生物传感器的潜力。为开发...
Crystal Structures of Antigen-Binding Fragment of Anti-Osteocalcin Antibody KTM219.
骨钙素是骨形成和骨相关疾病的重要生物标志物。KTM219是一种抗骨钙素C端肽抗体，其单链可变区（scFv）和抗原结合片段（Fab）可用于Quench-body（Q-body）免疫分析。Q-body是一种新型荧光免疫传感器，由荧光染料标记的scFv或Fab构成，当结合抗原时荧光强度增加，只需将样品与试剂混合即可单步实现高灵敏检测。本研...
Crystal structure of the HMGA AT-hook 1 domain bound to the minor groove of AT-rich DNA and inhibition by antikinetoplastid drugs.
高迁移率族（HMG）蛋白是内在无序的核非组蛋白染色质蛋白，通过调控真核细胞中众多基因表达参与多种生物学过程。HMGA蛋白含三个AT-hook基序，优先结合B型DNA小沟中的AT富集序列。理解AT-hook与DNA的相互作用对癌症和寄生虫病相关医学研究具有重要意义。本文报道了HMGA AT-hook 1域与AT富集DNA小沟复合物的首...
Structure of a 10-23 Deoxyribozyme Exhibiting a Homodimer Conformation.
脱氧核酶（DNAzyme）是体外筛选获得的具有催化活性的 DNA 序列。RNA 切割型 10-23 DNAzyme 是最早被筛选出的 DNAzyme，可作为生物传感器和基因敲低试剂，具有无需其他组分、可周转催化等优势。然而，由于缺乏结构和机制信息，其优化与应用受限。本文报道了 RNA 切割型 10-23 DNAzyme 在均聚二聚体...
Structure of a 10-23 deoxyribozyme exhibiting a homodimer conformation.
脱氧核酶（DNAzyme）是通过体外进化获得的具有催化化学反应能力的 DNA 序列。RNA 切割型 10-23 DNAzyme 是最早被进化得到的 DNAzyme，可作为生物传感器和基因敲低试剂用于临床与生物技术领域。与 siRNA、CRISPR 和吗啉代寡核苷酸等敲低方法相比，DNAzyme 无需招募其他组分即可切割 RNA，并可...
Crystal structure of thermostable acetaldehyde dehydrogenase from the hyperthermophilic archaeon Sulfolobus tokodaii.
醛脱氢酶（ALDH）广泛存在于自然界，在醛类解毒中发挥重要作用。环境中醛类可来自不完全燃烧以及油漆、油毡和清漆等排放物，其中乙醛具有致癌性和毒性。来自超嗜热古菌Sulfolobus tokodaii的热稳定ALDH对乙醛具有高活性，并可能用于乙醛生物传感器。该酶具有独特的广适性，其晶体结构可为催化机制和应用研究提供新见解。然而，此前...
Structural insights into the binding of nanobody Rh57 to active RhoA-GTP.
RhoA 是一种小 GTP 酶，作为分子开关发挥作用。当与三磷酸鸟苷（GTP）结合时，RhoA 可激活多条关键信号通路。近期，纳米抗体 Rh57 被报道可特异性结合 GTP 结合的活性 RhoA，并被开发为无细胞毒性的 BRET 生物传感器。为进一步阐明 Rh57 的作用机制，作者共表达、纯化并结晶了 RhoA-Rh57 纳米抗体复...
Structural basis for stereospecificity to d-amino acid of glycine oxidase from Bacillus cereus ATCC 14579.
甘氨酸氧化酶（GO）是一类可催化甘氨酸等多种化合物中一级胺和二级胺氧化的黄素蛋白，已被用于生物传感器及转基因草甘膦抗性植物等研究。本文报道蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）ATCC 14579 中 BC0747 基因产物 BcGO 对甘氨酸以及 D-脯氨酸、D-丙氨酸等小分子 D-氨基酸具有氧化酶活性。作者测定了 BcG...
Spectroscopic and Structural Analysis of Cu
荧光蛋白可被特定过渡金属离子淬灭，因而具有作为荧光蛋白型金属生物传感器的潜力。不同荧光蛋白对金属诱导荧光淬灭的光谱性质和机制各异，因此系统分析新型荧光蛋白的金属淬灭行为对开发此类传感器具有重要意义。本文首次报道黄色荧光蛋白 ZsYellow 在金属诱导淬灭后的光谱与结构分析。光谱分析显示，ZsYellow 可被 Cu2+ 高度淬灭；...
Three-dimensional structure of a high affinity anti-(4-hydroxy-3-nitrophenyl)acetyl antibody possessing a glycine residue at position 95 of the heavy chain.
高亲和力与高特异性抗体是治疗试剂和生物传感器材料的重要候选分子，通常可通过免疫动物后的亲和力成熟过程获得。体细胞超突变（SHM）参与该过程，但其结构基础仍不清楚。本研究解析了高亲和抗(4-羟基-3-硝基苯基)乙酰抗体 C6 的晶体结构。C6 重链第 95 位为甘氨酸（Gly95H），并含有 17 个由 SHM 引入的氨基酸替换。作者...
Structural insights into the interaction of helicase and primase in
解旋酶-引物酶相互作用是DNA复制的关键事件，由引物酶DnaG高度可变的C端结构域与解旋酶DnaB的N端结构域介导。为理解真细菌DnaG的DnaB结合域在低序列同源性下仍保持功能保守，作者测定了结核分枝杆菌DnaG解旋酶结合域MtDnaG-CTD的晶体结构，分辨率为1.58 Å。MtDnaG-CTD由N端球状区GR和C端螺旋发夹区H...
Crystal Structure of Green Fluorescent Protein Clover and Design of Clover-Based Redox Sensors.
作者测定了最亮绿色荧光蛋白之一 Clover 的晶体结构，发现相对野生型 GFP 的 T203H/S65G 突变将关键残基 E222 锁定为类似 EGFP 主要构象的固定构型，使色原体平衡偏向去质子化阴离子态，从而提高消光系数、抑制光激活并导致光谱红移。H203 与色原体之间的 π-π 堆积进一步改善色原体堆积并限制非辐射衰减，贡献...
Crystal structures of Dronpa complexed with quenchable metal ions provide insight into metal biosensor development.
许多荧光蛋白（FPs）可被特定金属离子淬灭，这一性质可用于金属生物传感器开发。本研究系统考察了可逆光开关绿色荧光蛋白 Dronpa 被 Co2+ 和 Cu2+ 显著淬灭的现象。作者测定了 Dronpa 分别与 Co2+、Ni2+ 和 Cu2+ 结合后的晶体结构，揭示了此前未见、具有独特构型的金属结合位点。结构分析表明，这些金属离子均...
Discovery of Small-Molecule Nonfluorescent Inhibitors of Fluorogen-Fluorogen Activating Protein Binding Pair.
荧光激活蛋白（FAP）是一类新型生物传感器，可特异性结合小分子荧光原，并在结合后使其量子产率从接近0升至约0.5，从而实现高灵敏度荧光检测。与绿色荧光蛋白不同，FAP在未结合荧光原时不发光，因此适合活细胞中受体转运的实时监测。作者将FAP检测平台与高通量流式细胞术结合，对约34万种化合物进行筛选，发现一类能干扰荧光原与FAP结合、从...
Biochemical and Structural Properties of a Thermostable Mercuric Ion Reductase from Metallosphaera sedula.
汞离子还原酶（MerA）是汞解毒酶，经进化获得对二价汞离子（Hg2+）的高特异性，并催化其还原为挥发性更强、毒性更低的单质汞（Hg0）。本文对嗜热古菌 Metallosphaera sedula 来源的 MerA 进行了生化与结构表征。M. sedula MerA 具有热稳定性，在 97°C 长时间孵育后仍保持活性。37°C 下，与...
LRIG1 extracellular domain: structure and function analysis.
作者利用杆状病毒系统在昆虫细胞中表达并纯化了三个人源LRIG1胞外域（LRIG1-ECD）可溶片段：LRIG1-LRR（富含亮氨酸重复）结构域、LRIG1-3Ig（免疫球蛋白样）结构域和LRIG1-LRR-1Ig片段。其中LRIG1-LRR和LRIG1-3Ig结晶，分别解析了2.3 Å和2.76 Å分辨率的三维结构；并基于LINGO...
The Ala95-to-Gly substitution in Aerococcus viridans l-lactate oxidase revisited - structural consequences at the catalytic site and effect on reactivity with O2 and other electron acceptors.
绿球菌L-乳酸氧化酶（avLOX）是一种重要的黄素酶，催化L-乳酸与O2生成丙酮酸和H2O2，其反应是血液乳酸生物传感器应用的基础。avLOX也可用2,6-二氯酚吲哚酚（DCIP）等替代电子受体，拓展分析应用。此前A95G突变体对O2反应性降低，本文在20 °C、pH 6.5下用停流实验比较其电子受体特异性。结果显示，被L-乳酸完全...
Structures of the Porphyromonas gingivalis OxyR regulatory domain explain differences in expression of the OxyR regulon in Escherichia coli and P. gingivalis.
OxyR 通过可逆还原的半胱氨酸二硫键生物传感器感知细胞氧化还原状态，转录调控大肠杆菌氧化应激响应基因。氧化还原变化引起的构象改变传递至二聚体亚基界面，改变二聚体与四聚体同 DNA 的相互作用。与大肠杆菌 OxyR 调节结构域不同，牙龈卟啉单胞菌 OxyR 调节结构域在二硫键氧化/还原状态下二聚体构象差异极小，其锁定构象与大肠杆菌氧...
Structural studies of the mechanism for biosensing antibiotics in a fluorescein-labeled β-lactamase.
β-内酰胺酶与环境敏感荧光素偶联于催化位点附近Ω-loop第166位，是检测β-内酰胺抗生素的高效生物传感器，但其分子机制尚不清楚。本研究报道A类β-内酰胺酶PenP（来自Bacillus licheniformis 749/C）经E166C突变后在166位偶联荧光素的晶体结构，包括apo形式PenP-E166Cf及与cefotax...
Disruption of shape complementarity in the ribosomal protein L1-RNA contact region does not hinder specific recognition of the RNA target site.
本文以能特异性结合23S rRNA靶位点的核糖体蛋白L1为模型，研究蛋白表面接触区形状互补性改变对蛋白–RNA亲和力的影响。作者将普遍保守的Thr–Met–Gly三联体中参与RNA识别的Thr217分别替换为Phe、Val和Ala，并测定了TthL1d1 Thr217Val突变体的晶体结构，与野生型及此前报道的突变体结构进行比较。利...