本文报道一种基于 DNA 适配体捕获可卡因后构象变化的电化学生物传感器。将 3′端共轭环戊二烯铁（Fc）的 32 碱基可卡因适配体通过 5′端巯基固定于金电极表面。可卡因结合引起适配体构象变化，使 Fc 与电极距离缩短，电子转移增强，Fc 氧化电流随可卡因浓度升高而增大。固定后简单热处理（70 °C，5 min）可解离并重新排列固定...
肿瘤抑制蛋白PTEN磷酸酶通过去磷酸化磷脂酰肌醇(3,4,5)-三磷酸，负调控PI3K/AKT通路，从而抑制细胞增殖、存活和迁移。PTEN功能异常与多种癌症相关，除基因突变外，其构象、定位、活性和稳定性等翻译后调控改变也可导致功能抑制。本文介绍一种基于分子内生物发光共振能量转移（BRET）的遗传编码生物传感器，用于在活细胞中快速监测...
离子通道在神经与肌肉兴奋性、激素分泌、骨重塑、免疫应答和细胞增殖等生理过程中发挥关键作用，靶向离子通道的药物是新型治疗剂的重要方向。本文报道了一种实时监测通道蛋白在药理学刺激下发生构象变化的方法。该方法通过监测生物发光共振能量转移（BRET）的变化来追踪通道蛋白的结构重排。为验证原理，作者以 Kir3 神经元通道为模型，构建了 10...
配体偏倚信号开始对制药行业的药物发现项目产生重要影响，并重新激发了人们对药理学效价的理解。因此，许多研究者和筛选活动现在被导向单个G蛋白偶联受体（GPCR）下游更大范围的信号反应。许多基于生物传感器的平台已被开发用于捕获信号特征。尽管我们利用这些信号特征的能力不断增强，但仍受制于信号特征可能仅针对某种细胞类型，因此我们的平台可能无法...
环二鸟苷酸（c-di-GMP）是调控细菌运动性、毒力和生物膜形成的重要第二信使，但现有检测方法或灵敏度有限，或需要复杂样品纯化。本文利用天然高亲和性c-di-GMP受体——Vc2核糖开关适配体，开发了一种对RNA工程化要求极低的电泳迁移率偏移（EMSA）定量方法。作者发现Vc2四链环突变体A33U在结合c-di-GMP后产生更大的电...
生物传感器通过检测限制在传感器表面的 DNA 层光学或电化学性质变化来检测配体结合，是研究 DNA 相互作用的重要工具。本文研究表面固定 DNA 分子在配体结合时诱导的构象变化能否用 QCM-D 监测。在 QCM-D 晶片上通过设计序列合成寡核苷酸逐步组装形成含 59–184 bp 的 DNA 双链膜。将 DNA 膜暴露于已知可凝聚...
肿瘤抑制蛋白PTEN是一种脂质磷酸酶，通过去磷酸化PIP3负调控PI3K/AKT通路。直接、快速、灵敏地监测PTEN构象与功能，是开发增强或恢复PTEN依赖性通路抗癌药物的重要前提。本文构建了一种分子内生物发光共振能量转移（BRET）生物传感器Rluc-PTEN-YFP，将Rluc融合于PTEN N端、YFP融合于PTEN C端，用...
本文报道了一种基于自组装肽纳米结构（SPN）的比率荧光生物传感器，用于检测RNA配体结合诱导的构象变化。该传感器设计灵感来自HIV-1 Rev蛋白与RRE RNA结合后发生的构象稳定、二聚化和寡聚化行为。Rev-SBS肽包含Rev蛋白精氨酸富集结构域（ARM）和寡聚化结构域，并在N端连接吡喃荧光基团。在高离子强度条件下，肽通过疏水作...
信号通路中的关键蛋白通过构象开关控制信号转导的启动、持续与终止。钙离子（Ca2+）传感器蛋白是典型开关蛋白，可响应胞内 Ca2+ 浓度振荡而发生构象变化。本文利用动态光散射（DLS）和基于表面等离子共振（SPR）的新方法，比较了钙调蛋白（CaM）、肌钙蛋白 C（TnC）、recoverin 和鸟苷酸环化酶激活蛋白（GCAP1）等典型...
本研究利用双偏振干涉（DPI）实时研究富含胞嘧啶（C）的单链DNA寡核苷酸与银离子（Ag+）结合时的构象变化。加入Ag+后，Ag+选择性结合胞嘧啶−胞嘧啶错配位点并形成C−Ag+−C复合物，使富含C的单链DNA由随机卷曲构象转变为双链构象；而不含C−C错配的对照DNA无此信号，与圆二色性（CD）表征一致。DNA构象变化反映为DPI解...
本研究开发了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的新型σ1受体（σ1R）生物传感器，用于在活细胞中实时监测σ1R配体诱导的构象变化。作者将青色荧光蛋白（CFP）和黄色荧光蛋白（YFP）分别融合到σ1R的N端和C端，构建σ1RCFP/YFP融合蛋白，并稳定表达于HEK-293T细胞。通过436 nm激发并同步检测480 nm和535 ...
RecD2 是参与 DNA 修复的单体细菌 I 超家族（SF1）解旋酶，但具有不同于多数 SF1 成员的 5'-3' 转位方向，其 ATPase 机制尚不清楚。本研究在单链 DNA（ssDNA）存在下测定 RecD2 ATPase 循环各步速率常数，并全程使用荧光 ATP 类似物 mantATP，以获得单一核苷酸物种的完整速率常数和...
本文报道了一种将DNA杂交事件转换为易检测光电化学信号的策略，其原理类似于电化学DNA（E-DNA）传感器。将光敏剂Ru(bpy)2(dcbpy)2+标记的DNA茎环结构自组装到纳米金修饰的ITO电极表面；目标DNA杂交后引起探针构象由发夹打开为双链，显著改变光敏剂与电极之间的电子隧穿距离，使光电流变化与DNA浓度在1.0×10^-...
表皮生长因子受体（EGFR）激酶激活需要配体结合其细胞外域（ECD）。已有晶体结构显示 EGFR-ECD 可呈 tethered 单体或配体存在下的 untethered back-to-back 二聚体。本研究利用 Biacore 表面等离子共振生物传感器分析不同 C 端延伸的截短 EGFR1–501-ECD 和全长 EGFR1–...
本文报道了一种基于识别界面构象变化的超灵敏电化学阻抗谱DNA生物传感器。传统EIS DNA传感器通常依赖杂交后双链DNA的负电荷和空间位阻阻碍[Fe(CN)6]3-/4-接近电极，使电荷转移电阻增加，但高密度识别界面信号变化有限。本文利用巯基修饰单链DNA探针在室温下与金表面形成躺卧构象，碱基与金相互作用，并用BSA封闭暴露金位点、...
组织转谷氨酰胺酶2（TG2）是广泛表达的转谷氨酰胺酶家族成员，可介导多种蛋白底物之间的转酰胺化反应，并作为具有GTP酶活性的G蛋白发挥作用。在GDP/GTP结合及细胞内钙水平升高时，TG2可发生显著构象变化，并相互调节其酶活性。本研究构建了一种TG2生物传感器，利用Förster共振能量转移（FRET）结合荧光寿命成像显微镜（FLI...
基因编码钙指示剂已成为在活体复杂组织和神经回路中成像信号的重要工具，但由于其人工多模块组成，结构-功能关系往往不清楚。本文结合蛋白质工程与动力学、光谱及生物物理分析，系统表征基于 Förster 共振能量转移（FRET）的钙生物传感器 TN-XXL。通过工程化酪氨酸荧光光谱，作者发现四个钙结合 EF-hand 中 EF3-1 和 E...
钙离子传感蛋白通过响应胞内钙离子浓度的精细变化而采取特定构象，从而调控多种细胞过程。本文报道了一种基于表面等离子共振（SPR）的方法，可在 0.1−0.6 μM 钙离子浓度范围内同时检测四种参与脊椎动物光转导级联的钙离子传感蛋白（钙调蛋白、recoverin、GCAP1 和 GCAP2）的构象动力学。在定量模拟细胞条件的体系中，该方...
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...
背景：此前发现一种源自葡萄球菌激酶（SAK）的合成十九肽 SP（GPYLMVNVTGVDGKGNELL）可增强 SAK/纤溶酶复合物对纤溶酶原的激活。目的：鉴定 SP 在纤溶酶原上的结合位点，并阐明 SP 对组织型纤溶酶原激活物（t-PA）激活纤溶酶原的影响。方法：采用比色底物法和还原条件 SDS-PAGE 检测纤溶酶原激活；用 I...