Rho家族GTP酶由鸟苷酸交换因子（GEF）进行精确的时空调控。GEF-H1（ARHGEF2）是RhoA激活因子，被认为整合微管（MT）与肌动蛋白动态。本研究鉴定了GEF-H1自抑制序列（AID），并据此构建FRET荧光激活生物传感器GEF-H1 FLARE，以微米和秒级分辨率定量探测迁移细胞中GEF-H1构象变化、RhoA活性与细...
细胞外调节激酶（ERK）是EGFR-RAS-RAF信号通路的关键下游效应分子，其活性与细胞生长、增殖和迁移密切相关。基于荧光蛋白的生物传感器使研究者能够在活细胞中实时测量ERK活性，既包括生长因子刺激后的激活，也包括无刺激状态下的自发动态。长期成像意外发现，上皮片层或囊泡中ERK呈振荡性激活。表达ERK生物传感器的转基因小鼠研究进一...
肌动蛋白细胞骨架的重排部分依赖于Rho家族小GTP酶在局部动态激活与失活。SWAP70可结合并激活小GTP酶RAC1，同时结合丝状肌动蛋白和PIP3。本研究构建了一种编码型生物传感器，利用Förster共振能量转移（FRET）在活细胞中实时显示SWAP70的构象变化。该传感器将mTurquoise和Venus分别融合于SWAP70两...
表皮生长因子受体（EGFR）在调控细胞存活、增殖和迁移中起关键作用，其过表达和异常激活与癌症进展、侵袭和转移密切相关。靶向 EGFR 的酪氨酸激酶抑制剂和单克隆抗体已在临床取得一定疗效。本研究利用表达 GFP-SH2 融合蛋白的人肺腺癌 A549-EGFR 生物传感器细胞系，通过共聚焦激光扫描显微镜观察 280 nm 低剂量紫外光对...
Rac1 是一种调控肌动蛋白分支与细胞前缘片状伪足伸缩的小分子 RhoGTPase 开关。既往生物传感器成像显示，细胞突起区域存在活性 GTP 结合 Rac1 的梯度分布。本文利用活细胞单分子成像与超分辨显微镜，进一步揭示 Rac1 的超分子组织形式：约 20% 的膜结合 Rac1 被固定于含 50–100 个分子的纳米簇中。这些纳...
溶血磷脂酰胆碱（LysoPC）是人血浆丰富成分，恶性肿瘤患者血浆LysoPC降低，故其被视为癌症预测代谢标志物。前期研究显示，实体瘤细胞大量降解LysoPC并将游离脂肪酸掺入膜磷脂，使LysoPC C18:0降低小鼠黑色素瘤B16.F10细胞转移。本研究旨在阐明其机制。不同浓度和时间预处理后，450 μM LysoPC C18:0处...
丝状伪足是含有成束肌动蛋白丝、从细胞边缘伸出的细指状结构，传统观点认为其能感知微环境线索并促进局部信号转导，但其直径小，难以成像内部动态过程。为克服该限制，作者分析迁移成纤维细胞的总内反射荧光（TIRF）图像，细胞共表达质膜标记或带标签的Akt PH结构域（PI3K通路信号转位生物传感器），以及胞质体积标记。作者提出利用膜标记或体积...
肿瘤获得异常迁移能力是转移的关键。Rho 家族 GTP 酶（包括 RhoA）是调控细胞运动的分子开关。本研究探讨肝细胞癌（HCC）细胞中 CD147 诱导 RhoA 失活的分子机制。采用划痕实验检测细胞迁移，利用 RhoA 生物传感器分析活细胞中 RhoA 活性，qRT-PCR 检测基因表达，Western blot 检测蛋白表达，...
三维（3D）细胞培养因更接近生理环境而受到关注，但传统二维成像和细胞传感器难以实时监测3D培养中的细胞行为。本文报道了一种由垂直排列电极对组成的3D电容细胞传感器。将表达绿色荧光蛋白的人乳腺癌细胞（GFP-MCF-7）封装于海藻酸钠水凝胶中，并在3D培养系统中培养时，通过测量电容变化，可非侵入、实时监测不同高度处的细胞增殖和凋亡。此...
小 GTP 酶 Rab13 参与上皮细胞外泌体囊泡运输，其活性改变与人类癌症相关，但激活机制及在肿瘤进展中的作用不清。本研究鉴定 DENN 结构域蛋白 DENND2B 为 Rab13 的鸟嘌呤核苷酸交换因子（GEF），并开发一种基于 Förster 共振能量转移（FRET）的新型 Rab13 生物传感器，用于在活细胞中实时监测 Ra...
细胞黏附与迁移受细胞骨架动力学和黏附蛋白协同调控，其活性由 RhoGTPases 决定。RhoA、RhoB 和 RhoC 序列高度同源，却可产生不同的细胞反应。本文综述 RhoGTPase 特异性信号的结构基础、功能机制与局部激活方法。作者重点讨论 G 结构域、switch I/II、Rho insert 区、C 端超变区、CAAX...
Rho家族p21小GTP酶直接调控基于肌动蛋白的运动机器，在细胞迁移控制中起关键作用。除经典且研究最充分的RhoA、Rac1和Cdc42外，这些关键蛋白的多个亚型已被鉴定，并显示在多种细胞运动过程中具有特定功能。研究亚型特异性效应的主要困难在于，各亚型一级氨基酸序列高度相似，因此可与相同上游调控因子和下游效应靶点相互作用。本文介绍各...
血栓调节蛋白（TM）高表达于内皮细胞，参与维持生理稳态，并与多种恶性肿瘤的诊断和转移状态相关，但其在前列腺癌进展中的作用尚不清楚。本研究采用实时定量 PCR 和 Western blot 检测 DU-145 和 PC-3 前列腺癌细胞中 TM 的表达，并利用 TM 特异性 shRNA 和过表达系统调控 TM 表达水平。随后使用 x’...
血栓调节蛋白（TM）可调控炎症、血栓形成和肿瘤进展等生理病理过程，也是内皮细胞中维持循环稳态的天然抗凝蛋白，但其在宫颈癌进展和转移中的作用尚不清楚。本研究利用TM特异性RNA干扰和cDNA表达载体调控宫颈癌HeLa细胞中TM表达，并采用MTT法、Transwell迁移实验和xCELLigence生物传感器系统评估细胞生长与迁移。结果...
RhoA 与 RhoC GTP 酶氨基酸序列相似度达 92%，但在细胞迁移和形态调控中发挥不同作用。为解析二者差异，作者开发并验证了一种 RhoC 激活生物传感器 RhoC FLARE，并与已有 RhoA 生物传感器联合使用，比较细胞突起/回缩和巨胞饮过程中 RhoA 与 RhoC 活性的时空动态。结果显示，两种 GTP 酶在细胞边...
胰岛素样生长因子结合蛋白6（IGFBP-6）可通过抑制IGF-II作用降低肿瘤细胞增殖与存活，但近年发现其还能以IGF非依赖方式促进横纹肌肉瘤（RMS）细胞迁移，且涉及MAPK通路，具体分子机制不清。本研究报道膜蛋白prohibitin-2（PHB2）是IGFBP-6诱导RMS细胞迁移的关键调控因子。PHB2与IGFBP-6在RMS...
血栓调节蛋白（TM）是一种天然抗凝因子，在血管内皮细胞中维持循环稳态。TM 还具有调节炎症、血栓形成和肿瘤发生的作用。然而，关于 TM 在卵巢癌进展和转移中的作用信息很少。本研究采用 RNA 沉默和 cDNA 表达载体操纵卵巢癌细胞中靶基因表达，并通过 MTT 法、划痕迁移实验、Transwell 迁移实验和生物传感器系统评估细胞生...
紫草素是紫草（Lithospermum erythrorhizon）的传统萘醌类成分，已被报道具有多种抗癌活性，但其对肝细胞癌（HCC）转移的影响尚不清楚。本研究以 MTT 法和 xCELLigence 生物传感器系统测定紫草素对 HepJ5 和 Mahlavu 细胞的半数抑制浓度（IC50），并用 transwell 迁移实验和 ...
细胞迁移与侵袭是肿瘤转移的关键步骤，内体运输在其中的作用日益受到重视。Rab5 是早期内体动态的关键调控小 GTP 酶，可促进肿瘤细胞迁移，但其具体机制尚不清楚。本研究以 MDA-MB-231 乳腺癌细胞和 A549 肺癌细胞为模型，利用 GST-R5BD 下拉实验和 mCherry-R5BD 荧光探针检测 Rab5-GTP 活性，...
细胞黏附与迁移是动态复杂过程，需要在特定亚细胞位点对信号级联进行严格时间控制。数十年来，生化方法鉴定了协调黏附、膜突起和收缩从而驱动迁移的众多信号通路，但理解这些信号如何在单个迁移细胞的不同位点内被调控，对于阐明运动过程中通路整合至关重要。荧光蛋白变体的最新进展使开发探针成为可能，利用显微镜分析单细胞中蛋白构象、激活或相互作用的局部...