本研究通过遗传改造硅藻 Thalassiosira pseudonana，使其表达靶向生物硅的融合蛋白，包括增强型绿色荧光蛋白（EGFP）或带四半胱氨酸标签（Cy3TAG）的单链抗体。研究重点考察两类位点特异性结合：一是细胞可穿透荧光双砷探针 AsCy3 与 Cy3TAG 标记融合蛋白的结合；二是高、低分子抗原——炭疽杆菌表面层蛋白...
为成像和生物传感器开发，亟需对大型荧光探针变体库进行高速多参数光物理测量。本文报道一种微流控流式细胞仪，可快速检测10^4–10^5个成员的细胞基荧光库，同时测量荧光寿命和不可逆光漂白。荧光寿命反映辐射与非辐射激发态过程，光漂白率反映分子可承受的激发次数，二者共同决定成像性能。该装置利用多束泵浦/探测激光，在微流控水动力聚焦通道中逐...
本研究利用双色肌浆/内质网钙泵（SERCA）生物传感器和新型高通量荧光寿命读板仪（FLT-PR），建立了一种用于筛选扰动 SERCA 结构的小分子的高精度活细胞检测体系。该体系将红色荧光蛋白（RFP）融合于 SERCA N 端，将绿色荧光蛋白（GFP）融合于 N 域内部环，并在可单层或悬浮生长的 HEK 细胞系中稳定表达。通过 FL...
青色荧光蛋白（CFP）常作为遗传编码生物传感器中的FRET供体用于活细胞成像。近期通过大规模随机突变获得了量子产率显著提高的CFP变体。本文表明，仅在ECFP中引入T65S和H148G两个突变，即可使其性能接近最优CFP，得到Aquamarine（QY=0.89，平均荧光寿命tf=4.12 ns）。Aquamarine具有优异的pH...
基因编码钙指示剂已成为在活体复杂组织和神经回路中成像信号的重要工具，但由于其人工多模块组成，结构-功能关系往往不清楚。本文结合蛋白质工程与动力学、光谱及生物物理分析，系统表征基于 Förster 共振能量转移（FRET）的钙生物传感器 TN-XXL。通过工程化酪氨酸荧光光谱，作者发现四个钙结合 EF-hand 中 EF3-1 和 E...
免疫球蛋白E（IgE）介导过敏反应，其Fc区与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面高亲和受体FcεRI的结合是过敏致敏与细胞激活的关键步骤。为在溶液中监测人IgE Fc（IgEFc）的构象及其受体结合时的变化，作者构建了基于Förster共振能量转移（FRET）的荧光生物传感器，将增强绿色荧光蛋白（eGFP）和单体红色荧光蛋白（mRFP）分别...
本研究构建了一种用于葡萄糖检测的光学生物传感器，将葡萄糖氧化酶（GOD）包埋于整体二氧化硅溶胶-凝胶基质中，作为生物活性元件。利用时间相关单光子计数（TCSPC）时间分辨光谱，在可见光区研究自由和固定 GOD 在不同葡萄糖浓度下的内源荧光。GOD 中的黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）在酶促反应中发生氧化还原变化，其荧光衰减可用三指数模型...
本文报道了对一种生物合成融合蛋白 CFP–GBP–YFP 光学性质的系统表征。该蛋白由青色荧光蛋白（CFP）、葡萄糖结合蛋白（GBP）和黄色荧光蛋白（YFP）融合而成，其中 CFP 和 YFP 分别作为分子内荧光共振能量转移（FRET）的供体和受体。作者测量了融合蛋白的吸收、荧光发射、激发和荧光衰减，并与游离 CFP、YFP 比较，...
本文报道了来自副溶血弧菌CKM-1的NADPH依赖蓝色荧光蛋白BFPvvD8的结构与荧光增强机制。BFPvv在紫外光激发下发射蓝色荧光，此前通过定向进化获得的BFPvvD7突变体荧光强度提高约4倍。作者进一步在D7基础上引入N58Y、A62T和K199R三个突变，获得荧光更强的BFPvvD8。为阐明增强机制，解析了BFPvvD8与N...
stilbazolium 盐因扭曲分子内电荷转移（TICT）机制而具有多种荧光行为，其荧光寿命对粘度敏感，适合作为细胞和溶胶-凝胶介质等微非均相体系的探针。溶胶-凝胶基质光学透明，可用于光谱研究，并已被用于固定蛋白质等生物分子以开发生物传感器，但需优化。本研究通过引入硅烷或聚合物对二氧化硅溶胶-凝胶基质进行改性，添加物包括(3-氨基...
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 ...