Biosensors for Studying Neuronal Proteostasis.
细胞健康依赖于蛋白质组的完整性与功能。每个细胞都具有蛋白质质量控制机制,通过帮助蛋白质获得并保持天然结构、降解受损蛋白来维持蛋白稳态。神经元等分裂后细胞尤其易受蛋白稳态扰动影响。蛋白质质量控制缺陷发生于衰老,并与多种疾病包括神经退行性疾病相关。然而,在脑疾病背景下这些扰动的确切性质和时间过程仍不清楚。能够在神经元中可视化和定量分析蛋...
细胞健康依赖于蛋白质组的完整性与功能。每个细胞都具有蛋白质质量控制机制,通过帮助蛋白质获得并保持天然结构、降解受损蛋白来维持蛋白稳态。神经元等分裂后细胞尤其易受蛋白稳态扰动影响。蛋白质质量控制缺陷发生于衰老,并与多种疾病包括神经退行性疾病相关。然而,在脑疾病背景下这些扰动的确切性质和时间过程仍不清楚。能够在神经元中可视化和定量分析蛋...
溶酶体是细胞内大分子降解的关键场所,其腔内 pH 通常约为 4.5。为更准确地研究溶酶体 pH,作者设计了一种新型基因编码荧光蛋白 pH 生物传感器 FIRE-pHLy。该传感器通过溶酶体相关膜蛋白 1(LAMP1)靶向溶酶体膜,并利用单体青色荧光蛋白 1(mTFP1)作为腔侧 pH 敏感报告域,在 pH 3.5–6.0 范围内报告...
实时体外多模态神经元细胞群表征涉及高度复杂的相互依赖过程。尽管已报道多种微电极阵列(MEA),但现有诊断技术在传感面积、光学透明性、分辨率和模态数量方面仍有限。本文提出一种光学透明薄膜晶体管(TFT)阵列生物传感器芯片,用于神经元群研究。该芯片中的 TFT 电极可实现六种模态:动作电位(AP)和局部场电位(LFP)的细胞外电压记录、...
TSC1或TSC2突变导致结节性硬化症(TSC),引起mTOR过度激活,表现为S6和4E-BP1过度磷酸化。氨基酸水平调节非神经细胞mTOR依赖的S6和4E-BP1磷酸化,但在神经元中研究不足。本研究在Tsc2和Depdc5 CRISPR编辑的Neuro2a(N2a)细胞及分化神经元中,分析氨基酸水平对mTOR信号和S6、4E-BP...
葡萄糖是大脑必需的能量来源。基因编码荧光生物传感器可实时观察单个神经元和星形胶质细胞的葡萄糖动态,但即使对比率型传感器,也缺乏将测量值转换为离体脑组织或活体实际浓度的实用方法。荧光寿命成像提供了克服该问题的策略。此前作者报道了荧光寿命葡萄糖传感器 iGlucoSnFR-TS(曾用名 SweetieTS),用于监测刺激引起的神经元葡萄...
受损线粒体参与神经病理过程,使线粒体自噬受到关注。本研究通过药物抑制原代小鼠小脑颗粒神经元(CGCs)线粒体呼吸链,探讨神经元线粒体自噬的触发因素。分别用鱼藤酮(Rot)、3-硝基丙酸(3-NP)、抗霉素A(AA)和氰化钾(KCN)抑制复合物I、II、III和IV,并依据细胞活力、突起损伤、质膜通透性和氧化磷酸化确定产生缓慢细胞死亡...
环腺苷酸(cAMP)及其依赖的蛋白激酶A(PKA)几乎调控所有真核细胞中的多种功能。在神经元中,cAMP/PKA 信号级联控制轴突生长、突触传递、兴奋性调节以及核内长期变化等生物学特性。用于 cAMP 或 PKA 活性的遗传编码光学生物传感器通过在活神经元中提供实时测量,显著增进了对这些过程的理解。本综述介绍了 cAMP 或 PKA...
离子稳态调控活细胞关键生理过程。胞内氯离子不仅参与静息细胞膜电位设定,也调节网络活动中的动态电压变化。动态氯成像需要更快的采集速率,并准确校正伴随的 pH 变化。作者将长斯托克斯位移红色荧光蛋白 LSSmKate2 与对 pH 和氯离子高敏感的 GFP 变体 E2GFP 融合,获得基因编码荧光生物传感器 LSSmClopHensor...
环磷酸腺苷(cAMP)和环磷酸鸟苷(cGMP)是广泛存在的第二信使,可将激素和神经递质的神经调质信号转导为特定功能输出。它们的生成、降解和信号传递受到时空调控,以实现高特异性信号转导。遗传编码荧光生物传感器的发展,为在培养细胞和活体动物中以前所未有的时空分辨率研究这些多功能第二信使及其下游效应器提供了有力工具。本综述首先介绍这些荧光...
环磷酸腺苷(cAMP)和cAMP依赖性蛋白激酶A(PKA)调控几乎所有真核细胞中的多种细胞功能。在神经元中,cAMP/PKA信号级联控制轴突生长、路径寻找、突触传递效能、兴奋性调节及长期变化等生物学特性。针对cAMP或PKA的基因编码光学生物传感器通过在活神经元中提供实时测量,显著加深了人们对这些过程的理解。本综述描述了cAMP或P...
本研究在啮齿动物脑切片中结合电生理记录与新型荧光生物传感器成像,实时监测单个神经元内蛋白激酶A(PKA)的激活。电生理以慢后超极化钾电流(I_sAHP)作为膜水平PKA磷酸化事件的指标;生物传感器包括基于Epac的cAMP探针(Epac1-camps、Epac2-camps300)和基于AKAR的PKA活性探针(AKAR2.2、AK...
根据论文标题,该文拟报道一种面向神经元生物电子接口的集成生物传感器芯片及微电子系统。其核心思想可能是将生物传感元件与微电子电路集成在同一芯片上,用于记录、监测或刺激神经元的电生理活动,从而建立生物组织与电子器件之间的接口。由于提供的文本仅包含标题、作者、出版信息和撤回声明,未包含摘要、引言、实验方法、器件结构、材料组成、检测对象、信...