本研究将聚乙二醇二丙烯酸酯/聚环氧乙烷（PEG-DA/PEO）互穿聚合物网络水凝胶（IPNH）挤出成一维纤维和二维网格，并验证其用于酶固定化和二氧化碳捕集的可行性。傅里叶变换红外光谱（FTIR）证实了 IPNH 的化学组成和 UV 交联反应。挤出纤维平均拉伸强度约 6.5 MPa，断裂伸长率约 80%，可弯折和扭转，适合后续纺织加工...
金属离子（如锌）在溶液中的测定是分析化学与生物化学的重要任务。本文报道了一种基于生物发光共振能量转移（BRET）的新型锌离子生物传感方法。该方法采用碳酸酐酶（CA）与深海虾 Oplophorus gracilirostris 荧光素酶（NanoLuc）的融合蛋白，将游离锌离子水平转换为蓝色与橙色波段生物发光发射强度的比值。该传感器具...
基于植物病毒的纳米颗粒可作为自组装蛋白支架，用于构建酶纳米载体。目前，通过遗传偶联在同一体系中同时生产并偶联酶与支架的方法仅在植物系统中得到验证。本文报道了在大肠杆菌中生产并体外自组装用于CO2捕获的催化纳米丝。作者通过柔性连接肽将海洋细菌Hydrogenovibrio marinus来源的碳酸酐酶hmCA融合到马铃薯病毒Y外壳蛋白...
利用酶表达生产目标化学品时，酶活筛选至关重要。本研究提出一种改进耗时费力的酶筛选流程的方法。通过 CRISPRi 系统使用不同 sgRNA 靶向编码碳酸酐酶 can 的必需基因，实现细胞生长控制（CRISPRi::CA）。CRISPRi::CA 构成一种全细胞生物传感器，可监测 1%–5% 的 CO2 浓度。基于 CRISPRi::...
基于cryptophane的生物传感器可通过129Xe NMR超灵敏检测生物医学靶标。动态光散射显示，cryptophane在水溶液中形成数十至数百纳米聚集体。吖啶橙荧光猝灭法定量聚集状态，临界浓度为200–600 nM。向苯磺酰胺功能化cryptophane生物传感器C8B加入过量碳酸酐酶（CA）后，C8B解聚并形成1:1 C8B...
结构-动力学关系分析和主导相互作用识别应基于内在速率常数，而非同时包含结合偶联反应的观测动力学常数。作者采用新型表面等离子共振（SPR）生物传感器方法，结合结合偶联 pH 依赖效应的化学动力学分析，测定了磺酰胺抑制剂与药理学相关碳酸酐酶（CA）亚型的内在速率常数。观测结合速率（ka_obs）随 pH 变化，并与去质子化抑制剂分数及质...
本研究基于碳酸酐酶（CA）抑制作用，建立了两种磺胺类（SAs）检测方法。第一种为多光度法，利用96孔微孔板同时处理最多96个样品，对9种磺胺类进行高通量筛选。结果显示对氨基苯磺酰胺（SAD）的抑制作用显著强于其他磺胺类；动力学分析表明SAD对CA呈非竞争性抑制，且与其他抑制剂相比选择性良好。第二种为电化学酶抑制生物传感器，将CA包埋...
人体血液中碳酸的正常生理浓度约为1.08–1.32 mM，若超过3.45 mM可能引起呼吸性酸中毒。为此，作者开发了一种基于二氧化铈–聚苯胺（CeO2–PANI）核壳纳米界面的电化学生物传感器，利用碳酸酐酶（CA）检测碳酸。CA通过壳聚糖固定于玻璃碳电极（GCE）表面，形成GCE/CeO2–PANI/CA/壳聚糖修饰电极。XRD证实...
铜是必需微量元素，参与多种人体酶功能，铜缺乏或铜转运遗传缺陷可导致严重甚至致命疾病。Rae等曾预测细胞质中游离铜离子水平极低，通常低到难以观测。我们近期开发了一种人源脱辅基碳酸酐酶II（hCA II）变体，用于金属离子传感，其对Cu(II)相对于Zn(II)的选择性比野生型蛋白提高25倍，从而能够在普通细胞皮摩尔游离锌存在下准确测量...
本文报道一种基于蛋白的发射比率荧光生物传感器，用于检测溶液中游离锌离子，灵敏度达皮摩尔水平。该传感器以去锌碳酸酐酶II为识别单元，Alexa Fluor 594共价标记于His36Cys位点作为荧光供体；当Zn2+结合去锌酶后，促进Chesapeake Blue磺酰胺进入活性中心并作为FRET受体。590 nm激发下，供体617 n...
锌是多种细胞过程所必需的微量元素，其稳态在生物体内受到严格调控。荧光传感器已成为监测活细胞中可交换锌浓度的重要工具。一类生物传感器以碳酸酐酶（CA）为识别元件，利用其可调亲和力、优异金属选择性以及芳基磺酰胺配体结合锌后产生的荧光信号。本研究将碳酸酐酶与红色荧光蛋白融合，构建了一系列基因编码的基于 Förster 共振能量转移（FRE...
本文报道了配体导向甲苯磺酰（LDT）化学方法，用于在活体条件下将合成分子位点选择性地连接到特定内源蛋白。该方法利用蛋白配体与靶蛋白高亲和结合，通过邻近效应驱动亲电苯磺酸酯与蛋白表面亲核氨基酸发生SN2反应，在标记探针的同时释放配体，避免活性位点被永久占据。作者以碳酸酐酶（CA）为模型，合成含苯磺酰胺配体和荧光、生物素或19F NMR...
129Xe NMR生物传感器有望用于早期疾病检测，尤其当其与目标生物分子相互作用时，能使129Xe化学位移变化显著超过临床MRI常见磁场不均匀度。本文以人碳酸酐酶（CA）作为单结合位点酶模型，研究氙生物传感器与蛋白质的相互作用。作者将可结合氙的cryptophane-A通过不同长度的连接链与对位苯磺酰胺偶联，得到避免引入额外手性中心...
本文报道一种基于荧光寿命的锌离子生物传感器，用于在含干扰离子的溶液（如海水）中定量痕量锌。传感体系由脱锌人碳酸酐酶II（apo-carbonic anhydrase II, apo-CA II）和荧光抑制剂丹磺酰胺（dansylamide, DNSA）组成。Zn2+ 先与 apo-CA II 活性位高亲和力结合，随后诱导 DNSA ...