近端小管上皮细胞依赖受体介导内吞和内体-溶酶体途径重吸收并处理肾小球滤过的低分子量蛋白（LMW proteins）。当该途径受损时，低分子量蛋白尿是肾近端小管功能障碍最敏感一致的标志。本文建立了一种新型转基因斑马鱼生物发光报告系统 ½vdbp-NanoLuc：在肝脏型脂肪酸结合蛋白 lfabp10a 启动子驱动下，肝脏表达由斑马鱼维...
快速、准确、可及的病原感染诊断对防控疾病传播和减轻未来大流行至关重要。基于 CRISPR-Cas13 核酸酶的生物传感器已实现病毒 RNA 的稳健检测，但现有 Cas13 诊断主要依赖荧光或侧流层析（LFA）读出，限制了其在复杂样品基质中的检测。本文开发了一种基于荧光素酶的 Cas13 诊断系统，包含蛋白-核酸偶联物，命名为选择性单...
频繁、可靠的皮质醇检测对诊断和管理肾上腺疾病、应激反应及昼夜节律紊乱至关重要。现有皮质醇检测主要依赖酶联免疫吸附测定（ELISA）或液相色谱-串联质谱（LC-MS），需实验室完成，难以满足现场即时检测需求。蛋白生物传感器可通过分析物诱导的构象变化直接调控报告模块活性，实现混合即读，但尚无稳健的现场可用皮质醇蛋白传感器。本研究从头设计...
Gasdermin D（GSDMD）是焦亡的关键执行蛋白，在心力衰竭、癌症等多种炎症相关疾病中发挥重要作用，是潜在治疗靶点。由于 GSDMD 缺乏酶活性，其功能研究长期依赖半定量 Western blot，难以在活细胞中实时定量其构象、表达水平和 caspase 介导切割。本研究基于 NanoBiT 技术构建新型 GSDMD 生物发...
实体瘤普遍能够逃避接触抑制增殖（CIP），即在细胞间接触发生时停止增殖的保护机制。Merlin 是一种 ERM 样蛋白，对 CIP 具有关键调控作用，并在多种癌症中频繁失活，因此是肿瘤生物学中重要的肿瘤抑制因子。尽管 Merlin 在癌症中的作用已被广泛研究，但由于其缺乏固有催化活性且频繁发生构象变化，一直是难以研究的蛋白。为应对这...
G蛋白偶联受体（GPCR）是已上市药物最常见的靶点，在生理和病理过程中发挥核心作用。除经典 G 蛋白信号转导外，受体构象、β-arrestin 偏向性信号以及来自质膜以外细胞内位置的信号日益受到重视，下游信号还具有严格的时间和空间区室化特征。荧光与生物发光生物传感器在活细胞中解析 GPCR 信号事件方面发挥了关键作用。为理解现有 G...
唾液是开发用于训练负荷诊断的简单、快速、无创生物传感器的重要生物液体之一。本文旨在研究唾液样品中乳酸含量变化对多酶体系乳酸脱氢酶+NAD(P)H:FMN-氧化还原酶+荧光素酶（LDH+Red+Luc）活性的影响，并确定该多酶体系的最适酶量与底物组成。在乳酸依赖性测试中，该酶学生物检测对乳酸在0.05 mM至0.25 mM范围内表现出...
新冠疫情仍是全球公共卫生威胁。SARS-CoV-2感染中，病毒刺突蛋白（Spike）与宿主血管紧张素转换酶2（ACE2）的结合是病毒入侵关键。本研究开发了可在细胞培养上清中检测Spike受体结合域（RBD）与ACE2相互作用的发光生物传感器SpACE-CCM。该传感器基于分裂NanoLuc双分子互补，将Spike RBD与ACE2胞...
本文报道了一种基于生物发光酶抑制的土壤全剖面污染评估方法。该方法利用发光细菌偶联酶体系NAD(P)H:FMN氧化还原酶与荧光素酶（Red+Luc），检测土壤水浸提液对酶活性的抑制作用，从而预测农业草地、经10年修复的休耕地和未污染原生地土壤全剖面的潜在毒性。结果显示，休耕地和原生地样品对Red+Luc体系的抑制作用随采样深度增加而降...
DNA 装置因折叠可预测而易于设计，但缺乏催化等复杂生物功能；蛋白质功能丰富却难以从头设计。本研究将 DNA 工程与蛋白质工程结合，利用替代帧折叠（AFF）机制改造纳米荧光素酶（nLuc），构建可被特定 DNA 序列激活的发光蛋白开关 nLuc-AFF。该开关以 mNeonGreen（mNG）-nLuc 融合蛋白 GeNL 为基础，...
铜绿假单胞菌产生的铁载体绿脓菌素（pyochelin, PCH）是重要毒力因子，可在感染过程中促进细菌生长。尽管体内 PCH 产生证据充分，但生物样品中 PCH 定量困难，传统方法需大体积提取、有机溶剂处理和耗时纯化。本文报道一种生物发光全细胞生物传感器，用于快速、灵敏、单步定量生物样品中的 PCH。作者将 PCH 合成基因 pch...
复杂基质中潜在毒性异生物质的存在已十分普遍，因此需要高灵敏且低成本的方法分析环境和食品基质中的有毒物质。酶对多种毒性化合物具有选择性敏感，可作为复杂基质污染物检测的识别基础，但天然组分的干扰会影响结果解释。本研究提出用于设计复杂基质质量评估酶传感器的六阶段程序，旨在同时提高传感器对潜在毒性物质的灵敏度，并最大限度降低未污染复杂混合物...
严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）正在全球快速传播并持续变异，亟需一种简单、灵敏且高通量的方法定量病毒—宿主相互作用，以快速评估变异株的感染能力并筛选或验证抗病毒药物。本研究开发了一种超灵敏生物发光生物传感器，通过定量SARS-CoV-2受体结合域（RBD）与宿主细胞受体血管紧张素转换酶2（ACE2）之间的相互作用...
随着新冠疫情持续，亟需快速诊断工具和靶向 SARS-CoV-2 的有效抗病毒药物。本研究开发了一种基于生物发光的新型生物传感器，用于探测病毒进入过程中的关键宿主-病毒相互作用：SARS-CoV-2 刺突蛋白（S）与受体血管紧张素转换酶 2（ACE2）的结合。该传感器源自 NanoLuc 二元技术（NanoBiT），由分裂为两个互补亚...
激酶改变具有不同的功能特征，需要针对激酶突变的治疗策略。除磷酸转移活性、蛋白丰度和分子间相互作用外，特定患者突变还可诱导病理性激酶构象。尽管靶向临床相关肿瘤激酶功能的先导分子研究取得重要进展，但许多激酶仍未纳入药物发现。部分原因在于追踪激酶活性存在困难。需要化学探针来功能注释激酶功能，而某些激酶活性并不依赖磷酸转移，这类非催化功能与...
天然抗菌肽种类多样，肽合成技术可针对特定任务优化其性质。本研究比较了天然抗菌肽 indolicidin 及其新型合成类似物 In-58 的生物学特性。In-58 由 indolicidin 中所有色氨酸残基替换为 D-构型苯丙氨酸，并将主链 α-氨基用不饱和脂肪酸修饰得到。与 indolicidin 相比，In-58 杀菌活性更强，...
肠道病毒71型（EV71）是手足口病的主要病原体，目前尚无获批抗病毒药物。EV71 3C蛋白酶（3Cpro）在病毒复制中起关键作用，是抗病毒药物研发的重要靶点。本研究构建了一种转基因编码的生物发光生物传感器i-3CS-GLuc，用于在活细胞中准确、敏感、定量地监测EV71 3Cpro的蛋白水解活性。该传感器由小鼠前体白介素-1β（p...
Ras GTPase 的异常激活广泛存在于多种人类癌症中，并参与肿瘤发生、维持及转移等多个环节。尽管靶向 Ras 通路的药物研发受到重视，但用于在活体中检测内源 Ras 活性的传感方法仍十分缺乏。本研究基于拆分萤火虫荧光素酶互补策略，构建了一种单分子生物发光生物传感器 Raf-Fluc，用于在活体对象中成像内源 Ras 活性。该传感...
将基于 lux 基因的生物发光报告菌 Pseudomonas putida TVA8 活细胞包埋于附着在锥形石英光纤远端较宽端的硅胶水凝胶中。用高浓度（26.5 mg/L）和低浓度（5.3 mg/L）甲苯诱导固定化细胞产生生物发光。初始生物发光最大值在诱导后 12 h 以上出现。包埋一周后，硅胶表面形成类生物膜细胞层，使响应时间缩短...
本文介绍一种用于环境一般毒性检测的简单光关闭生物发光生物传感器。该传感器以工程化大肠杆菌 BL21(DE3) 为全细胞识别与换能元件，通过 pPro 质粒分别表达 Macrolampis sp2 萤火虫荧光素酶或 Pyrearinus termitilluminans 叩甲荧光素酶，并经 IPTG 诱导。诱导后的细菌可培养于液体中，...