Resistance to H
遗传编码氧化还原活性化合物生物传感器的发展推动了细胞内氧化还原活性研究新方法。此前作者利用遗传编码生物传感器 HyPer 定量测量活细胞内过氧化氢（H2O2）浓度。本研究改进该方法，用于比较不同表型人细胞在 H2O2 诱导外源氧化应激下胞外与胞质 H2O2 浓度梯度，从而评估抗氧化系统强度。实验使用稳定表达胞质 HyPer 的癌细胞...
Hypocrates is a genetically encoded fluorescent biosensor for (pseudo)hypohalous acids and their derivatives.
缺乏实时监测活细胞和组织中（伪）次卤酸动态的工具，限制了对炎症过程的理解。本文报道一种基因编码荧光生物传感器 Hypocrates，用于可视化（伪）次卤酸及其衍生物。Hypocrates 由环状置换黄色荧光蛋白（cpYFP）整合到大肠杆菌转录阻遏蛋白 NemR 的修饰结构中组成。作者证明 Hypocrates 具有比率型、可逆响应，...
Real-time monitoring of cellular oxidative stress during aerosol sampling: a proof of concept study.
便携式体外暴露盒（PIVEC）用于现场空气质量测试，可用人肺细胞评估空气暴露效应。本文描述在 PIVEC 中整合传感器，以实时监测污染空气暴露期间细胞氧化应激。作者选用基于细胞色素 c（cyt c）的电化学酶学生物传感器测量活性氧（ROS），包括过氧化氢（H2O2）和超氧阴离子，因其信号随时间稳定。人 A549 肺细胞在气液界面培养...
Real-Time Monitoring of the Yeast Intracellular State During Bioprocesses With a Toolbox of Biosensors.
工业发酵过程需要高鲁棒性，但培养基组分、发酵产物和物理扰动会引起细胞应激并降低性能。胞外表现已被广泛研究，而胞内状态因缺乏实时监测工具仍知之甚少。遗传编码荧光生物传感器已成为改善微生物生产力和胁迫耐受性的有前景工具。本研究将感知酿酒酵母胞内环境（pH、ATP、氧化应激、糖酵解通量和核糖体生产）的荧光生物传感器整合为通用工具箱。作者开...
RPRD1A stabilizes NRF2 and aggravates HCC progression through competing with p62 for TRIM21 binding.
NRF2是细胞保护基因的主转录激活因子，Keap1作为亲电物质和氧化应激的生物传感器，在无应激条件下促进NRF2降解。SQSTM1/p62在肝细胞癌中异常积累，可结合并隔离Keap1，从而阻止NRF2降解。本研究显示，RPRD1A在肝细胞癌组织中高表达，并与侵袭性临床病理特征相关。RPRD1A与p62的E3泛素连接酶TRIM21发生...
The Role of AhR in the Hallmarks of Brain Aging: Friend and Foe.
近年来，配体激活的转录因子芳香烃受体（AhR）被认为参与多种物种的衰老表型。AhR 是一种高度保守的生物传感器，可被多种外源和内源分子（包括微生物群代谢物）激活，从而介导多种生理和毒理学功能。脑衰老的标志包括胶质细胞激活与炎症、氧化应激增加、线粒体功能障碍和细胞衰老，这些变化会增加人类患多种神经退行性疾病的风险。许多研究提示 AhR...
Colorimetry-Based Detection of Nitric Oxide from Exhaled Breath for Quantification of Oxidative Stress in Human Body.
监测呼出气是一种安全、无创评估人体健康状况的方法，呼出气中多种成分可作为疾病生物标志物。一氧化氮（NO）是呼出气中反映体内氧化应激的重要标志物，其水平变化与哮喘、慢性阻塞性肺病、肺动脉高压、心力衰竭及 COVID-19 等疾病相关。本文提出一种简单、无创的呼出气 NO 定量比色检测方法，采用间甲酚紫（m-Cresol Purple）...
Monitoring Changes in the Oxidizing Milieu in the Endoplasmic Reticulum of Mammalian Cells Using HyPerER.
活性氧（ROS）的产生与内质网（ER）应激密切相关，ROS 既可能是 ER 应激的诱因，也可能是其后果；多种人类疾病表现为 ER 应激和氧化损伤导致的组织萎缩。为评估 ER 腔内 ROS 生成调节剂并开展机制研究，需要能够时间分辨、细胞器特异性地监测 ER 氧化还原状态的方法。基因编码荧光探针的发展使这一目标成为可能，其中基于黄色荧...
Improving the design of an oxidative stress sensing biosensor in yeast.
基于转录因子（TF）的生物传感器在提高生物制造产量、大规模功能筛选和环境监测中已证明有用。多数酵母 TF 生物传感器由天然启动子构建，保留较大 DNA 片段且与宿主基因组同源性较高，可能增加生物工程难度。因此需要探索更小的合成生物传感器，以扩展酵母基因表达调控选项。本文提出一种系统方法，改进酿酒酵母中基于 Yap1 转录因子的氧化应...
Impact of multigenerational exposure to AgNO
秀丽隐杆线虫对 NM300K 银纳米颗粒（Ag NPs）的适应性已有报道。本研究考察多代暴露于 Ag NPs NM300K 或 AgNO3 后，线虫对一系列次级应激物（CeO2 NP、Ce3+、Cu2+、Cd2+ 和 Paraquat）的敏感性变化。结果显示，Ag NP 预暴露使线虫对活性氧（ROS）诱导剂 Paraquat 的耐受...
Development of a novel fluorescent biosensor for dynamic monitoring of metabolic methionine redox status in cells and tissues.
活性氧（ROS）异常产生会导致组织损伤积累，并与多种人类疾病相关。尽管已开发多种 ROS 传感器，但由于 ROS 本身不稳定，其在 ROS 相关生理与病理过程中的应用仍受限。本文开发了遗传编码荧光生物传感器 Trx1-cpYFP-fRMsr（TYfR），该传感器由突变硫氧还蛋白 Trx1、环状置换黄色荧光蛋白 cpYFP 和大肠杆菌...
The Industrial Organism
在有氧环境中，细菌会暴露于活性氧（ROS）。为避免 ROS 过量，微生物具有强效的酶促和非酶促抗氧化系统。谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）是广泛使用的工业平台菌，其以肌硫醇（MSH）作为主要低分子硫醇和非酶促抗氧化剂。在有氧生物反应器培养中，C. glutamicum 会暴露于超过空气饱和的氧浓度...
The plant-derived naphthoquinone lapachol causes an oxidative stress response in Staphylococcus aureus.
金黄色葡萄球菌是重要人源病原菌，易产生多重耐药，亟需新型抗菌化合物。植物来源的萘醌拉帕醌（lapachol）具有抗菌活性，但其对 S. aureus 的作用机制尚不清楚。本研究结合 RNA-seq 转录组、氧化还原生物传感器、S-细菌硫醇化分析和突变体表型分析，探讨拉帕醌的抗菌机制。结果显示，拉帕醌诱导 PerR、HypR、QsrR...
An NMR-Based Biosensor to Measure Stereospecific Methionine Sulfoxide Reductase Activities in Vitro and in Vivo*.
蛋白质甲硫氨酸氧化生成甲硫氨酸亚砜（MetOx）与多种年龄相关疾病有关。健康细胞中，保守的甲硫氨酸亚砜还原酶 MSRA 和 MSRB 分别特异性还原 S- 和 R- 甲硫氨酸亚砜非对映异构体。为在细胞环境中直接研究 MSRA 与 MSRB 功能，作者开发了一种基于核磁共振（NMR）的生物传感器 CarMetOx，可在单一反应体系中同...
Design of Fluorescent Probes for Bioorthogonal Labeling of Carbonylation in Live Cells.
随着化学生物学发展，基于荧光团的诊断工具可通过共价结合靶向特定生物分子，生物正交反应在肿瘤早期诊断与治疗中应用广泛。本研究设计了一种小分子荧光生物传感器2-肼基-5-硝基苯酚（2Hzin5NP），它在中性pH下与生物分子的羰基发生快速生物正交反应，生成稳定的荧光腙产物，从而用于多种癌细胞系中生物分子羰基化的检测。该探针本身几乎无荧光...
Synergistic interaction of diclofenac and its metabolites with selected antibiotics and amygdalin in wastewaters.
双氯芬酸（diclofenac, DCF）是环境中常见药物残留。本研究考察 DCF 及其生物降解代谢物 4′-OHDCF、5-OHDCF 与氨苄西林、卡那霉素及天然化合物苦杏仁苷的相互作用，评价大肠杆菌 K-12 细胞活力、生长抑制、基因毒性、sodA 启动子诱导和 ROS 生成，并监测 E. coli SM recA:luxCDA...
Sonochemical preparation of carbon nanosheets supporting cuprous oxide architecture for high-performance and non-enzymatic electrochemical sensor in biological samples.
铜基金属氧化物具有高电催化能力。本研究采用超声化学法（50 kHz、100 W）制备石状氧化亚铜纳米颗粒（Cu2O SNPs）负载于酸功能化氧化石墨烯片（GOS）上的复合材料，并通过透射电子显微镜、X射线衍射和能量色散X射线光谱对其形貌、晶体结构和元素组成进行表征。该Cu2O SNPs@GOS修饰电极用于生物样本中8-羟基脱氧鸟苷（...
The study of biological activity of transformation products of diclofenac and its interaction with chlorogenic acid.
本研究比较双氯芬酸（DCF）及其主要生物降解代谢物40-OHDCF、5-OHDCF，以及臭氧和UV/H2O2高级氧化过程（AOPs）产生的2-羟基苯乙酸、2,5-二羟基苯乙酸、2,6-二氯苯胺的生物活性，并考察DCF与绿原酸（CGA）的相互作用。实验测定大肠杆菌K-12细胞活力、生长抑制、摇蚊幼虫LC50和死亡率、基因毒性、sodA...
In vivo assessment of silver nanoparticle induced reactive oxygen species reveals tissue specific effects on cellular redox status in the nematode Caenorhabditis elegans.
本研究在秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）体内评估欧盟参考银纳米颗粒 NM300K 与硝酸银（AgNO3）暴露后活性氧（ROS）生成和氧化应激。通过 SOD-1 报告品系检测抗氧化防御诱导，并利用 HyPer 和 Grx1-roGFP2（GRX）生物传感器品系监测细胞氧化还原状态变化。两种银形式均导致 so...
Assessing the range of enzymatic and oxidative tunability for biosensor design.
开发能够在原位实现用户设计响应的多功能材料与生物传感器，是当前生物材料领域的迫切需求，尤其在炎症等复杂生物环境中，常同时存在多种酶促与氧化信号。过去十年，围绕检测与监测酶活性，以及在氧化应激区域释放治疗与诊断试剂的材料化学研究已取得大量进展。然而，尽管酶促与氧化触发机制密切相关且相互重叠，将二者结合的材料开发仍然有限。若分别研究酶促...