本文是对 Teoh 等 2025 年发表于《PLOS Computational Biology》的论文《病毒逃逸启发的结构指导双诱饵蛋白生物传感器设计》的更正通知。更正内容仅涉及原论文资助声明中的错误，作者重新列出了正确资助信息：该工作部分由爱荷华州立大学启动基金、工业研究与服务中心小型基金，以及美国国家科学基金会 EPSCoR ...
多巴胺与 RNA 结构之间的相互作用对于理解神经递质驱动的 RNA 调控以及生物传感器设计具有重要意义。本文采用全原子分子动力学（MD）模拟，研究多巴胺与 poly(rA)/poly(rU) 复合物在不同浓度下的结合行为。模拟在生理条件下进行，考察了 10、20、30 和 50 个多巴胺分子与一个 poly(A)/poly(U) 复...
本文旨在通过计算筛选低成本肽受体，用于环境中新污染物农药的灵敏检测。作者以蛋白数据银行中 Lymnaea stagnalis 乙酰胆碱结合蛋白 Q55R 突变体与吡虫啉复合物（PDB: 3WTH）为起点，利用 PLIP 分析农药与 A、B、C 链相互作用区，选取三条短肽 YSP09、DRM12 和 WQW13。分子对接显示三者可与吡...
微生物在自然生态位中暴露于多种信号分子，特异性识别这些信号会改变其代谢与生理状态。生长素如吲哚-3-乙酸（IAA）是调控植物生长发育的关键植物激素，但生长素合成并不局限于植物，而广泛存在于所有生命界。生长素生产的广泛系统发育分布及其调控细胞过程的多样性，使其成为生命体内重要的界内与界间信号分子，可调控微生物生理、代谢和毒力等。尽管生...
基于变构转录因子（aTF）的生物传感器可用于为多种应用构建遗传电路。文献和在线数据库中包含数百个经实验验证的分子-转录因子配对，但相关知识分散且常不完整。此外，与生物体内可产生的化合物数量相比，已知存在TF-化合物相互作用的化合物比例很低。因此，需要新工具帮助研究者发现新的潜在TF-配体配对。本文提出Sensbio，一种计算工具，通...
传染病如 COVID-19 对公共卫生和全球经济的负面影响显而易见。该疫情给科学界带来重大挑战，需要开发新的实用分析方法以准确诊断新发病例。由于抗原/抗体相互作用具有选择性和敏感性，亟需基于此类相互作用检测 COVID-19 生物标志物的新方法。在此背景下，理论与计算建模可减少实验工作量并节约资源，用于理性生物传感器设计。本研究提出...
GeomBD3 是一款用于生物与工程体系的稳健布朗动力学模拟软件包，可设计、运行并分析不同环境和排列中的天然或人工体系。模拟采用全原子刚性分子模型，配体按过阻尼朗之万动力学扩散，并通过静电、Lennard-Jones 和配体去溶剂化势相互作用。程序可自动计算任意用户定义结合判据下的分子缔合速率、表面停留时间和结合统计，并借助辅助脚本...
谷氨酰胺结合蛋白（GlnBP）是大肠杆菌周质结合蛋白，负责结合并携带谷氨酰胺至内膜 ATP 结合盒（ABC）转运体。等温滴定量热（ITC）测得 GlnBP 与谷氨酰胺的结合亲和力约为 0.1 μM，且配体结合通过提高热力学稳定性稳定蛋白结构。然而，决定 GlnBP 配体结合的分子机制尚不清楚。静电作用和疏水作用是 GlnBP 与谷氨...
生物传感器是广泛应用于医疗诊断、食品质量控制和环境监测的分析工具，其设计需要兼顾成本、效率与功能提升。实验方法在生物传感器开发中已取得重要进展，但酶、蛋白质、肽、抗体和适配体等识别元件仍存在稳定性、寿命、制备成本、样品基质干扰及温度/pH敏感性等不足。计算设计被提出为弥补实验局限的关键途径，需要可靠的生物传感器各段结构预测、稳定性分...
本文校准并验证了分子力学中表示双阴离子磷酸基团（DPG）所需参数。DPG 是信号生物分子和蛋白结合配体的关键片段，也是结合于磷酸葡萄糖异构酶（PGI）二聚体界面的生物传感器组成片段；PGI 是参与糖代谢的胞内酶，其胞外形式又称自分泌运动因子（AMF），与转移形成密切相关。长期目标是设计对血液中 AMF/PGI 癌症生物标志物具有更高...
DNA模板银簇（AgC）是荧光探针和生物传感器，其电子光谱可由DNA宿主调控，但DNA序列/结构与荧光和光物理关系多为经验。本文采用193 nm活化电子光致电离（a-EPD）质谱作为混合MS3方法，获得这些纳米尺度发色团的结构信息。研究两个DNA-AgC体系：20 nt ssDNA和28 nt发夹/单链DNA（hpDNA）。两者均模...
本研究报道了一种基于乙酰胆碱酯酶（AChE）分子结构设计其固定化方法的新策略，以提高固定化酶的灵敏度与稳定性。利用MOLCAD多通道功能确定AChE表面的固定化结合位点，并从ZINC数据库（约5万个小分子）中筛选出11个候选亲和配体，包括(+)-儿茶素、(-)-表儿茶素、(-)-没食子儿茶素、橙皮素、柚皮素、槲皮素、二氢杨梅素、(-...
理解适配体结构与功能的关系对适配体生物传感器的设计开发至关重要。本文分析了一系列具有不同 stem 1 长度的可卡因结合适配体，以阐明该茎在配体诱导结构转换结合机制中的作用，该机制被该适配体的多种传感器应用所利用。结果表明，stem 1 的长度决定可卡因结合适配体是否发生结构转换结合。作者将 stem 1 长度从 1 到 7 个碱基...
中红外（MIR）光谱可表征分子键振动，因而适合无标记检测化学物质。近年来中红外材料薄膜沉积与刻蚀技术的研究表明，利用MIR光谱开发微型化床旁生物传感器用于临床诊断、替代实验室技术具有潜力。然而，常见生物介质和分析物的折射率信息缺乏，限制了生物传感器性能优化，尤其影响利用倏逝光谱的器件灵敏度。本文报道人全血以及临床常用抗凝剂、镇痛药和...
大肠杆菌 HisJ 是周质组氨酸结合蛋白，属于细菌 ATP 结合盒（ABC）转运体系统的周质组分，与内膜 HisQMP2 复合物共同完成 L-组氨酸（L-His）从周质空间向细胞质的高亲和转运。本研究系统考察 HisJ 对 L-His 及多种天然相关化合物的配体结合特异性，采用 1H,15N HSQC NMR 滴定、NMR 指纹筛选...
自石墨烯被发现以来，其在电子、材料和医学领域的应用研究迅速增长。其水溶性形式氧化石墨烯因对单链多核苷酸的优先吸附和荧光猝灭特性，在生物传感器中展现出潜力。然而，理性设计此类传感器需要深入理解结合热力学，并最终建立序列特异性结合的预测模型。为此，本文采用等温滴定量热法（ITC）直接测量核苷和寡核苷酸与氧化石墨烯纳米颗粒的结合，并利用结...
蛋白与表面相互作用广泛存在于生物过程与生物工程中，但机制尚未完全阐明。在生物传感器中，配体分子在生物活性表面的取向是决定灵敏度与器件性能的关键因素，因此吸附研究关注表面制备、表面电荷和环境盐浓度如何影响取向。本文在隐式溶剂模型中采用 Poisson-Boltzmann 方程，研究带电纳米表面附近蛋白的静电取向。通过对蛋白 G B1 ...
适配体传感器利用适配体作为生物识别元件，适配体高效、高特异且可重复使用。在传感器中，适配体需固定化以最大化接触目标分子。计算建模可揭示适配体与肽结合时的取向和位置。实验上，anti-MUC1 S2.2适配体可识别乳腺癌生物标志物黏蛋白1（MUC1）蛋白中多种含APDTRPAP序列的肽段变体。理解肽-适配体复合物结合区域的取向和位置对...
背景电流噪声是恒电位安培法用于生物传感器应用（如通过胞吐从单细胞记录神经递质释放）的重要限制。本文制备了金和导电聚合物薄膜条带电极，并在生理缓冲液中测量了宽范围电极面积下的电流噪声。噪声测量可用解析表达式建模，将电化学池等效为串联电阻和电容；该表达式仅依赖电极电容、池电阻、滤波频率和开环放大器噪声。研究揭示了三个区域：对于低电容电极...