化学发光生物传感器已在哺乳动物细胞系统中广泛用于研究细胞内信号网络。对细菌而言，现有生物传感器多依赖荧光体系来定量信号分子，但外部激发光在复杂环境中易受低光穿透、高自荧光和光漂白影响。为克服这些限制，作者设计了首个用于研究细菌关键第二信使环二鸟苷酸（cyclic di-GMP, c-di-GMP）的比率型化学发光生物传感器。近期研究...
第二信使信号网络使细胞感知并适应环境变化。细菌中普遍存在的第二信使环二鸟苷酸（c-di-GMP）协调运动、生物膜形成和毒力等过程。在病原体中，这些网络帮助细菌适应宿主感染过程中的环境变化。尽管已有研究考察 c-di-GMP 水平对毒力的影响，但尚无法在宿主感染各阶段实时可视化 c-di-GMP。为此，作者构建了首个选择性响应 c-d...
环二鸟苷酸（c-di-GMP）是细菌中重要的第二信使，调控细菌从运动态向定着态转变，并参与细胞分裂、胞外多糖合成和生物膜形成等过程。由于 c-di-GMP 水平决定细菌表型，其合成与水解受到多重机制严格调控；干扰其稳态会影响细菌生长与存活。现有 c-di-GMP 浓度测定方法大多缺乏单细胞分辨率，无法反映胞内 c-di-GMP 的异...
核糖开关是位于信使RNA非编码区的RNA调控元件，可通过配体诱导的构象变化调控基因表达。由于它们通常能高亲和、高特异结合小分子配体，因此具有作为体外传感器的潜力。在枯草芽孢杆菌等革兰阳性菌中，嘌呤核苷酸合成受结合鸟嘌呤的核糖开关调控。本研究改造枯草芽孢杆菌xpt-pbuX鸟嘌呤核糖开关，将其用于荧光淬灭检测体系，从而在体外特异性检测...
细菌定植复杂环境受胞内第二信使环二鸟苷酸（c-di-GMP）调控，其水平影响运动性和生物膜形成。现有荧光 c-di-GMP 生物传感器需外部激发，难以用于深组织、高自荧光或光敏样品，且遗传编码限制临床分离株和环境样品分析。本文报道首批用于检测 c-di-GMP 的化学发光生物传感器。该设计将分裂荧光素酶互补（CSL）与生物发光共振能...
近期研究表明，环二鸟苷酸（cyclic di-GMP, c-di-GMP）是细菌中重要的第二信使，调控多种生理功能，尤其作为黏附和生物膜形成的正调控因子受到广泛关注。深入了解其调控机制有助于开发工业和医疗环境中控制生物膜的策略。因此，在特定条件或特定突变株中测量细菌 c-di-GMP 水平具有重要意义。作者开发了一系列基于荧光的 c...
信号核苷酸是细菌快速协调细胞通路并适应环境变化的关键分子。过去十年，真核与细菌细胞中相继发现多种新的信号核苷酸，推动该领域快速发展。本文综述核苷酸信号网络的基本原理，总结导致新信号核苷酸发现的重要工作，并重点介绍当前用于快速鉴定核苷酸特异性受体蛋白的方法与资源。文章说明信号核苷酸由环化酶和磷酸二酯酶/水解酶合成与降解，其胞内水平受环...
细菌分布于氧气可利用性不同的多种生态位，厌氧环境如哺乳动物消化道和工业反应器中存在大量专性和兼性厌氧菌，在人类健康与生物制造中发挥重要作用。然而，由于缺乏适合活细胞成像的工具，研究细菌在部分或完全厌氧条件下的功能具有挑战性。本文报道了一系列基于 RNA 的荧光生物传感器，可选择性响应细菌胞内第二信使环二鸟苷酸（cyclic di-G...
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...
开发荧光生物传感器的主要动机是实时监测细胞内代谢物水平。大多数可遗传编码的荧光传感器基于受体蛋白与荧光蛋白结构域的融合，但许多小分子代谢物缺乏已知蛋白受体，且基于蛋白受体的FRET传感器工程化困难。近年来，小分子结合核糖开关通过与体外筛选的Spinach适配体融合，被改造为荧光生物传感器；Spinach可结合前荧光、细胞可渗透的GF...
荧光生物传感器的发展旨在实时监测活细胞中特定代谢物水平。常见策略包括将蛋白受体与荧光蛋白融合，或合成小分子反应探针；天然代谢物感应核糖开关也曾用于报告基因系统。近期研究表明，将核糖开关适配体与体外筛选的 Spinach 适配体融合，可构建 RNA 荧光生物传感器，其中 Spinach 结合细胞可渗透的条件荧光分子 DFHBI。本文描...
环二鸟苷酸（c-di-GMP）是细菌中调控毒力表达、生物膜形成等过程的重要第二信使，其胞内水平由 GGDEF 结构域二鸟苷酸环化酶（DGC）合成和 EAL/HD-GYP 结构域磷酸二酯酶（PDE）降解共同控制。目前体外检测 DGC/PDE 酶活多依赖放射性标记 c-di-GMP 或 HPLC，操作复杂且通量低。本文基于铜绿假单胞菌 ...