Identification of novel genetic factors that regulate c-di-AMP production in
核苷酸第二信使使细菌快速响应环境变化。环二腺苷酸（c-di-AMP）是金黄色葡萄球菌生长所必需的第二信使，参与钾离子、渗透压溶质摄取及β-内酰胺抗性调控。其胞内浓度主要由合成酶DacA和水解酶GdpP决定，但其他调控因子有限。本研究构建由枯草芽孢杆菌kimA c-di-AMP结合核糖开关与yfp报告基因组成的荧光生物传感器，用于检测...
A Real-Time, Plate-Based BRET Assay for Detection of cGMP in Primary Cells.
环磷酸鸟苷（cGMP）是参与多种生理过程的第二信使，但活细胞中基于微孔板、具有时间分辨的 cGMP 检测仍具挑战。FRET 生物传感器 cGES-DE5 对 cGMP 具有较高时间分辨和选择性，因此作者将其改造为生物发光共振能量转移（BRET）形式，命名为 CYGYEL（YFP-PDE5-Rluc8），并克隆入慢病毒载体以用于不同哺...
Tracking the homeostasis of second messenger cyclic-di-GMP in bacteria.
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...
Nomad Biosensors: A New Multiplexed Technology for the Screening of GPCR Ligands.
本文报道了用于多重高通量细胞G蛋白偶联受体（GPCR）检测的Nomad技术。该技术包含一组名为Nomad Biosensors的荧光生物传感器，可通过G蛋白与第二信使转导蛋白的相互作用，测量GPCR激活后的细胞响应。GPCR是欧几里得生物中最大的膜受体家族之一，其信号转导参与多种生理过程，并与多种疾病相关，是药物研发的重要靶点。No...
FRET Microscopy for Real-Time Visualization of Second Messengers in Living Cells.
FRET（Förster 共振能量转移）显微镜是分子生物学与医学研究中用于实时监测和定量蛋白质-蛋白质相互作用及生化过程的重要工具。该技术可在完整细胞、组织乃至亚细胞区室中研究多种新型信号转导机制。典型单分子荧光生物传感器由目标分子结合域和分别位于两侧的供体与受体荧光蛋白组成；供体在单波长光激发下发射能量，可部分转移至邻近受体，使受...
Hybrid promiscuous (Hypr) GGDEF enzymes produce cyclic AMP-GMP (3', 3'-cGAMP).
30多年前，含GGDEF结构域的酶被证明是二鸟苷酸环化酶，可产生环二鸟苷酸（cdiG），后者作为第二信使调控细菌从运动状态向定殖生物膜状态的转变。此后，GGDEF蛋白基因在细菌基因组中广泛存在，确立了cdiG信号在细菌中的主导地位。然而，变形菌编码大量GGDEF蛋白，某些情况下接近编码序列的1%，这引发细菌为何需要如此多GGDEF酶...
Generation of transgenic mice expressing FRET biosensors.
转基因小鼠在现代生物医学研究中具有重要作用，不仅可用于解析特定基因和蛋白功能，还可作为表达荧光生物传感器的工具，在活细胞中实时报告第二信使水平和生化过程。本章提供构建质粒载体并生成表达FRET生物传感器的转基因小鼠的详细方案。该传感器为基于Förster共振能量转移（FRET）的cAMP生物传感器Epac1-camps，由cAMP结...
Single-cell analysis of G-protein signal transduction.
荧光生物传感器可直接探测活细胞内生化过程的时空动态，已革新细胞内信号转导研究。本综述总结利用生物传感器解析 G 蛋白偶联受体（GPCR）信号通路分子细节的最新进展，并展望该领域未来。GPCR 是 G 蛋白信号起始分子，约 1000 个人类基因编码 GPCR；配体结合诱导受体构象变化，招募并激活异三聚体 G 蛋白，Gα 亚基结合 GT...
Thematic minireview series: cell biology of G protein signaling.
本专题系列从细胞生物学视角讨论细胞信号转导，重点聚焦G蛋白。G蛋白偶联受体（GPCR，又称7次跨膜受体）通常位于细胞表面；激动剂结合后，受体在质膜胞质侧激活GTP结合G蛋白。越来越多证据表明，G蛋白还可被非受体结合伙伴激活，并可在非质膜区室中发挥信号作用。在多个空间不同位置产生第二信使，代表一种尚未充分研究的信号编码方式。系列第一篇...
Genetically encoded fluorescent biosensors for live-cell visualization of protein phosphorylation.
基于荧光、可基因编码的生物传感器是实时分析生物过程的常用工具。过去几十年，可基因编码生物传感器的数量及其可监测的生物学过程类型迅速增加。本文旨在向读者介绍生物传感器开发的一般原则与实践，并突出生物传感器如何帮助阐明生物学功能中的关键问题。文章重点讨论用于监测激酶活性的传感器，并以其说明传感器设计中的常见考量。文中还描述了激酶和第二信...
Blue fluorescent cGMP sensor for multiparameter fluorescence imaging.
环磷酸鸟苷（cGMP）通过与环磷酸腺苷（cAMP）和钙离子（Ca2+）等信号分子协同作用，调节多种生理过程。基于荧光蛋白荧光共振能量转移（FRET）的cGMP遗传编码传感器已被开发，但现有传感器光谱重叠严重，难以在单细胞中联合使用。单波长指示剂是避免该问题的有效替代方案，但基于单一荧光蛋白的生物传感器颜色变体有限。本研究利用暗FRE...
Dynamic visualization of signal transduction in living cells: from second messengers to kinases.
信号转导研究因遗传编码FRET生物传感器的快速发展而发生范式转变。这类传感器利用一对适合FRET的荧光蛋白，将激酶磷酸化或第二信使浓度变化等信号事件转化为融合蛋白的构象变化，并通过供体与受体荧光强度比的变化进行实时检测。激酶活性报告器通常由激酶特异性底物、磷酸氨基酸结合域和两侧荧光蛋白组成；第二信使传感器则依赖配体结合域在结合Ca2...
Fluorescence and bioluminescence procedures for functional proteomics.
本综述概述了功能蛋白质组学中用于研究蛋白定位、蛋白-蛋白相互作用、细胞内信号事件和第二信使生成的当前光学方法。文章讨论了利用荧光蛋白或生物发光蛋白标记的报告基因检测，以及近年来发展的细胞内生物传感器检测、基于流式细胞术的荧光细胞条形码、结合RNA干扰与自动成像的转染细胞微阵列等筛选平台。这些新方法可用于小分子注释、信号事件研究和表型...