Optimised nanobody-based quenchbodies for enhanced protein detection.
淬灭抗体（quenchbody）是标记荧光团的抗体，其荧光强度在结合抗原后增强，在生物传感器开发中具有重要前景。基于纳米抗体的淬灭抗体因体积小、表达容易、稳定性高、可快速进化且易于蛋白工程而尤为吸引人。然而，现有用于蛋白质检测的设计动态范围有限，荧光增强通常仅为1.1–1.4倍。本研究鉴定了纳米抗体互补决定区（CDR）中决定淬灭抗体...
Rapid discovery and evolution of nanosensors containing fluorogenic amino acids.
结合激活型光学传感器在成像、诊断和生物分子传感中具有重要价值，但传统生物传感器发现依赖理性设计、筛选和表征，流程缓慢。本文报道一种基于遗传编码荧光生成氨基酸（FgAAs）的平台，用于加速生物传感器发现并实现纳米传感器定向进化。该平台在半合成知识驱动策略基础上，构建约15 kDa的蛋白纳米传感器，可识别特定蛋白、肽和小分子，结合靶标后...
Adaptable, turn-on maturation (ATOM) fluorescent biosensors for multiplexed detection in cells.
生物传感器设计的一大挑战是开发可灵活适配目标、基于单分子荧光蛋白的平台。本文构建了一组可适配的开启式成熟（ATOM）荧光生物传感器，将循环置换的单域蛋白（monobody, MB）或纳米抗体（nanobody, NB）插入荧光蛋白（FP）的三个表面环之一。作者利用识别 hRAS、c-Abl SH2 结构域和 WDR5 的 MB，以及...
Nuclear lamina strain states revealed by intermolecular force biosensor.
核纤层蛋白是细胞核的重要结构元件，被认为既能保护DNA免受过度机械力，又能将机械力传递至DNA。然而，目前尚缺乏在蛋白水平直接测量核纤层蛋白机械力的技术。为克服这一限制，作者开发了一种基于纳米抗体的分子间张力FRET生物传感器，用于测量lamin丝状结构的机械应变。利用该传感器，作者发现核纤层承受显著机械力，且这些力依赖于核体积、肌...
Identification and characterization of nanobodies specifically against African swine fever virus major capsid protein p72.
非洲猪瘟病毒（ASFV）是一种大型复杂DNA病毒，其主要衣壳蛋白p72构成病毒最外层二十面体衣壳。本研究通过噬菌体展示技术从骆驼免疫VHH库中筛选抗ASFV p72蛋白的纳米抗体。根据互补决定区（CDR）序列，共鉴定出9个不同纳米抗体，并含有框架区2（FR2）典型氨基酸替换。其中6个在大肠杆菌中成功表达，并评估其对p72的特异性和亲...
Modeling native and seeded Synuclein aggregation and related cellular dysfunctions in dopaminergic neurons derived by a new set of isogenic iPSC lines with SNCA multiplications.
SNCA 基因三倍体是早发型、侵袭性帕金森病的罕见遗传病因。本研究从两名携带新近报道的紧凑 SNCA 三倍体、表现为严重运动障碍、精神症状和认知下降的同胞患者外周血单核细胞出发，利用非整合仙台病毒重编程获得诱导多能干细胞（iPSC）。通过 CRISPR/Cas9 在每条 SNCA 拷贝中引入移码 indel 突变，构建了从 4 个到...
Biosensors Monitor Ligand-Selective Effects at Kappa Opioid Receptors.
κ阿片受体（KOR）是疼痛和瘙痒治疗的重要靶点。由于偏倚激动剂可在细胞水平优先激活特定下游通路，有望保留镇痛和抗瘙痒作用并减少镇静与不适感，直接测量激动剂在受体水平的效应具有重要意义。本文讨论利用与KOR相互作用的构象特异性胞内生物传感器直接评估配体选择性效应的策略。这些生物传感器与内源信号机制解耦，可在活细胞中提供配体效应的直接受...
Immobilization of Nanobodies with Vapor-Deposited Polymer Encapsulation for Robust Biosensors.
为开发用于即时诊断的下一代货架稳定生物传感器，需要兼具坚固生物识别元件、高效封装材料和温和沉积工艺。同时，为在固态传感体系中保持生物识别元件固有的敏感性与特异性，必须采用位点特异性固定化学，避免生物分子功能受到扰动。本文提出一种普适策略，利用新兴纳米抗体（Nb）识别元件与气相沉积聚合物封装层构建稳健固态生物传感器。与传统IgG抗体相...
Creation of a Nanobody-Based Fluorescent Immunosensor Mini Q-body for Rapid Signal-On Detection of Small Hapten Methotrexate.
Quenchbody（Q-body）是将荧光染料标记在抗体抗原结合位点附近的淬灭型荧光生物传感器，只需与样品混合即可快速检测多种目标分子。然而，基于骆驼科重链抗体来源的 VHH 纳米抗体的 Q-body 尚未见报道。本文报道了一种用于检测化疗药物甲氨蝶呤（methotrexate, MTX）的“mini Q-body”。作者构建了三...
A nanobody-based fluorescent reporter reveals human α-synuclein in the cell cytosol.
α-突触核蛋白（α-synuclein, αSyn）的聚集与扩散是帕金森病等多种神经退行性疾病的标志，因此在动物模型或细胞培养中监测人源 αSyn（hαSyn）至关重要，但检测天然 hαSyn 具有挑战性。本文报道纳米抗体 NbSyn87 除结合 hαSyn 外，还可交叉结合 26S 蛋白酶体亚基 Rpn10。当 NbSyn87 在...
Litmus-Body: A Molecularly Targeted Sensor for Cell-Surface pH Measurements.
精确测量受体周围局部pH对于阐明疾病表型中局部酸化如何导致受体功能异常至关重要，但现有pH传感器难以定位并靶向特定受体分子。本文报道了一种重组蛋白pH传感器Litmus-body，其将抗IgG纳米抗体TP1107与pH敏感绿色荧光蛋白cfSEP及长Stokes位移红色荧光蛋白mCyRFP1融合，可搭载IgG抗体靶向细胞表面特定蛋白。...
Creation of stable and strictly regulated enzyme switch for signal-on immunodetection of various small antigens.
本文报道了一种基于融合蛋白的均相免疫检测系统，用于小分子抗原的信号开启型检测。该系统以抗体可变区（VH/VL）作为识别元件，并分别连接界面突变β-葡萄糖醛酸酶（GUSm）作为报告酶；小分子抗原结合后诱导可变区二聚化，使原本无活性的GUSm二聚体进一步组装为活性四聚体，从而催化荧光底物产生荧光信号。此前GUSm因热稳定性差及可能由自发...
Beware of Undertow: Opioid Drugs Generate Additional Waves of Intracellular Signaling.
本文评论了 Stoeber 等利用遗传编码荧光构象生物传感器解析活神经元中阿片受体激活时空组织的研究。阿片受体（MOR、DOR、KOR）介导内源肽与外源药物作用，但其激活后的亚细胞定位与信号机制长期不清。作者将可稳定 MOR 激活态的 Nb33 纳米抗体与 GFP 融合，构建 OR sensor，使其仅在配体结合激活态受体上产生荧光...
A Genetically Encoded Biosensor Reveals Location Bias of Opioid Drug Action.
阿片受体（ORs）在内源阿片肽激活下可精确调节行为，但被非肽阿片药物激活时易产生病理效应。传统观点认为受体激活主要发生在质膜，但药物与肽在靶神经元中的细胞差异仍不清楚。本文开发了一种遗传编码的构象生物传感器 OR sensor，其核心为特异性识别激活构态 μ/δ 阿片受体的纳米抗体 Nb33，并与 EGFP 或 pmApple 荧光...
Construction of iron-polymer-graphene nanocomposites with low nonspecific adsorption and strong quenching ability for competitive immunofluorescent detection of biomarkers in GM crops.
本研究开发了一种新型免疫荧光生物传感器，利用新型纳米抗体（Nb）和铁-聚合物-石墨烯纳米复合材料，对转基因（GM）作物生物标志物——根癌农杆菌 CP4 菌株来源的 5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶（CP4-EPSPS）进行灵敏检测。具体地，通过原位聚合及后续与水合肼的一锅反应，制备了铁掺杂聚丙烯酸酰肼修饰还原氧化石墨烯纳米复合材料...
A New Nanobody-Based Biosensor to Study Endogenous PARP1 In Vitro and in Live Human Cells.
聚(ADP-核糖)聚合酶1（PARP1）是DNA修复、基因组稳定性和细胞存活的关键因子，也是癌症治疗的重要靶点。为深入理解PARP生物学及PARP1靶向抗癌化合物的作用机制，作者开发了一种在体外和活细胞中均有效的新型PARP1亲和试剂。该PARP1生物传感器基于PARP1特异性单域抗体片段（纳米抗体，约15 kDa），以纳摩尔亲和力...
Direct and dynamic detection of HIV-1 in living cells.
在基础与应用 HIV 研究中，可靠检测病毒组分对监测感染进展至关重要。虽然体外检测病毒结构蛋白已用于诊断，但此前无法在不进行病毒遗传修饰的情况下，直接在活细胞中动态可视化 HIV。本文报道一种新型荧光生物传感器，用于动态追踪 HIV-1 在活细胞中的形态发生。作者通过免疫骆驼并筛选单域抗体库，获得特异性结合 HIV-1 衣壳蛋白 C...