Illuminating the allosteric modulation of the calcium-sensing receptor.
许多膜受体受营养物质调控，但单一受体如何整合多种营养信号仍不清楚。钙敏感受体（CaSR）可被钙离子和多种氨基酸等调节，是维持细胞外钙稳态的关键 G 蛋白偶联受体。本研究开发了一种无细胞时间分辨荧光共振能量转移（TR-FRET）构象型 CaSR 生物传感器，通过精确控制环境营养物浓度，解析受体激活伴随的主要构象变化。该体系显示，Ca2...
Nucleotide binding kinetics and conformational change analysis of tissue transglutaminase with switchSENSE.
蛋白质的功能、活性与相互作用高度依赖其三维结构，并常受效应物结合和环境变化调控。组织转谷氨酰胺酶（Transglutaminase 2, TG2）是一种多功能蛋白，可被核苷酸和 Ca2+ 别构调控，二者触发相反的构象变化。本文引入 switchSENSE 作为 TG2 表征工具，提供蛋白构象与分析物结合动力学的新见解。作者首次测定了...
MerR-fluorescent protein chimera biosensor for fast and sensitive detection of Hg
汞离子（Hg2+）是普遍存在的环境污染物，其检测对公共健康至关重要。本研究通过构建汞感应转录因子 MerR 与增强型黄色荧光蛋白（EYFP）的蛋白融合体，开发了一种新型荧光生物传感器。Hg2+ 诱导 MerR 发生构象变化，并将该变化转导为荧光信号变化。随着 Hg2+ 浓度升高，生物传感器蛋白的荧光强度降低，在 0.5–40 nM ...
SWAP70 undergoes dynamic conformational regulation at the leading edge of migrating cells.
肌动蛋白细胞骨架的重排部分依赖于Rho家族小GTP酶在局部动态激活与失活。SWAP70可结合并激活小GTP酶RAC1，同时结合丝状肌动蛋白和PIP3。本研究构建了一种编码型生物传感器，利用Förster共振能量转移（FRET）在活细胞中实时显示SWAP70的构象变化。该传感器将mTurquoise和Venus分别融合于SWAP70两...
Novel FRET-Based Src Biosensor Reveals Mechanisms of Src Activation and Its Dynamics in Focal Adhesions.
Src 激酶在细胞迁移、机械感知、促分裂与抗凋亡信号中发挥关键作用，其异常激活常见于多种肿瘤。非活性 Src 呈紧凑构象，由 SH2 域结合磷酸化 Tyr527、SH3 域结合 CD linker 及激酶域等分子内相互作用维持；活性 Src 呈开放构象。作者利用这一空间调控机制，构建了基因编码的荧光共振能量转移（FRET）Src 生...
Single-Molecule Studies on a FRET Biosensor: Lessons from a Comparison of Fluorescent Protein Equipped versus Dye-Labeled Species.
细菌周质结合蛋白（PBP）在配体结合后会发生显著构象变化，可被用于监测配体浓度。构建此类生物传感器的常用策略是采用 Förster 共振能量转移（FRET）信号：在 PBP 上连接两个荧光蛋白（FP）或两个不同颜色的有机荧光染料，使光学读出信号与配体浓度相关。本研究在单分子水平比较了基于大肠杆菌葡萄糖/半乳糖结合蛋白 MglB 的荧...
Fluorescent resonance energy transfer -based biosensor for detecting conformational changes of Pin1.
Pin1是一种肽基脯氨酰顺反异构酶（PPIase），通过识别并结合磷酸化蛋白调控其活性与稳定性。Pin1由PPIase结构域和WW结构域组成，二者均对其功能必不可少，但二者在结合磷酸化蛋白后如何发生行为变化尚不清楚。本研究构建了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的生物传感器CPinY，其结构为CFP-Pin1-YFP_cp195融...
Allosteric modulation of the catalytic VYD loop in Slingshot by its N-terminal domain underlies both Slingshot auto-inhibition and activation.
Slingshot 是一类调控细胞骨架动力学的磷酸酶，其活性在不同生理背景下受到严格调控；异常升高的 Slingshot 活性与癌症、阿尔茨海默病和血管疾病等多种人类疾病相关，因此特异性抑制剂具有治疗潜力。然而，Slingshot 的催化机制及其被肌动蛋白激活的酶学基础仍不清楚。本文报道人源 Slingshot2（SSH2）N 端区...
Splitting a DNAzyme enables a Na
近年来，少数具有 Na+ 特异性的 RNA 切割 DNAzyme 被报道，并从 NaA43 和 Ce13d DNAzyme 中鉴定出 Na+ 适配体；这些 DNAzyme 及其嵌入适配体已被用于 Na+ 检测。本研究利用荧光共振能量转移（FRET）考察 Ce13d DNAzyme 的 Na+ 依赖性折叠。当 FRET 供体和受体分别...
The Distance between N and C Termini of Tau and of FTDP-17 Mutants Is Modulated by Microtubule Interactions in Living Cells.
微管相关蛋白Tau是一种天然无序蛋白，参与多种神经退行性疾病（tauopathies），并在神经原纤维缠结中聚集。Tau如何从结合微管的状态转变为易聚集状态，以及tauopathy相关突变如何影响其在细胞中的行为仍不清楚。为此，作者开发了一种基于全长Tau蛋白的遗传编码FRET生物传感器（CST），用于在活细胞中实时监测Tau构象变...
De novo phosphorylation and conformational opening of the tyrosine kinase Lck act in concert to initiate T cell receptor signaling.
Src 家族酪氨酸激酶 p56Lck（Lck）的活性受 Tyr394 和 Tyr505 磷酸化调控。Tyr394 磷酸化和 Lck 构象开放被认为激活激酶，而 Tyr505 磷酸化形成关闭、失活构象。作者利用高灵敏度 FRET 生物传感器 TqLck-V2 和荧光寿命成像显微镜（FLIM），在未经刺激和 T 细胞受体（TCR）刺激后...
Macromolecular sensing of RNAs by exploiting conformational changes in supramolecular nanostructures.
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...
Predicting the antinociceptive efficacy of σ(1) receptor ligands by a novel receptor fluorescence resonance energy transfer (FRET) based biosensor.
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 ...
Using FLIM-FRET to measure conformational changes of transglutaminase type 2 in live cells.
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...
Correlating calcium binding, Förster resonance energy transfer, and conformational change in the biosensor TN-XXL.
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...
A fluorescent, reagentless biosensor for ADP based on tetramethylrhodamine-labeled ParM.
ADP 荧光检测在基础研究和药物发现中具有重要价值，因为 ADP 是 ATPase 和激酶反应的通用产物。本文报道一种基于四甲基罗丹胺（TMR）标记细菌肌动蛋白同源物 ParM 的新型无试剂荧光生物传感器。该传感器利用 ParM 结合 ADP 时发生的大幅度构象变化，以及 TMR 染料堆叠导致的强荧光猝灭。ParM 在两个邻近位点共...