无细胞系统（CFS）在生物传感器应用中具有潜在优势，但其有限的蛋白合成时间使得在反应初期建立稳健传感模块并产生足够荧光信号以检测低浓度分析物面临挑战。本研究利用分裂荧光蛋白，特别是分裂超级折叠绿色荧光蛋白（sfGFP）和 mNeonGreen（mNG），在反应停止前合成更多报告单元，从而提高无细胞系统的检测限。对 β 链 1–10 ...
开发稳健且低成本的 microRNA（miRNA）检测平台对疾病监测具有重要意义。现有 miRNA 检测方法常存在准确性低、成本高和稳定性差等问题。toehold switch 核糖调控元件与冻干无细胞系统（CFS）结合在病毒 RNA 检测中已显示潜力。本研究旨在利用 toehold switch 的序列识别能力和 CFS 的便携性...
受体酪氨酸激酶（RTK）是多细胞动物中重要的信号枢纽，参与细胞增殖、迁移和分化。然而，目前缺乏在单个活细胞中定量测量特定 RTK 活性的工具。本文提出 pYtag，一种模块化活细胞显微成像方法，用于监测用户指定 RTK 的活性。pYtag 由经酪氨酸激活基序修饰的 RTK 组成；该基序被磷酸化后，可高特异性招募荧光标记的串联 SH2...
选择性5-羟色胺再摄取抑制剂（SSRIs）是治疗重性抑郁障碍最常用的药物，但其与5-羟色胺转运体（SERT）结合前后在活细胞内的亚细胞药代动力学仍不清楚。本研究开发了靶向质膜、胞质和内质网（ER）的新型强度型药物感知荧光报告蛋白 iDrugSnFRs（iEscSnFR 和 iFluoxSnFR），用于在培养神经元和哺乳动物细胞中实时...
电压门控钠通道（Nav）受多种保守辅助蛋白调控，包括四个成纤维细胞生长因子同源因子（FGF）和钙调蛋白（CaM）。FGF 结合 Nav EF 手样结构域（EFL），CaM 结合 Nav IQ 基序，二者在 Nav 胞质 C 端结构域（CTD）上相邻。本文首次通过稳态荧光光谱滴定、溶液 NMR 和计算建模证明，(Ca2+)4-CaM（...
汞向能够甲基化汞的微生物中的生物动员是神经毒素甲基汞形成的限制步骤。尽管藻类溶解有机质（DOM）与甲基汞生成增加有关，但细菌汞摄取与藻类 DOM 的关系仍不清楚。本研究采用可在好氧和厌氧条件下工作的全细胞荧光生物传感器，并结合高分辨质谱与非对称流场流分离，探讨不同藻类新鲜 DOM 的数量和质量如何影响微生物汞摄取。结果显示，绿藻和可...
生命系统的多样性为生物传感提供了丰富分子与系统基础，而理想的生物传感器应具备稳健、特异和可靠等特性。无机砷是广泛分布且毒性极强的饮用水污染物，长期暴露可引发皮肤病变、癌症及多系统疾病，严重威胁公共健康。为开发可用于现场检测的砷生物传感器，作者基于 iGEM 标准生物部件注册库中的 BioBricks，设计了一种 I1 型非相干前馈回...
本文报道了一种可在复杂样品中单步同时检测雌激素、孕激素和雄激素的酵母生物传感器。作者构建了三种 Arxula adeninivorans 酵母菌株，每种菌株分别组成型表达一种重组人激素受体，并携带一种不同颜色的荧光报告蛋白。将三种菌株混合后形成 G1212/YRC102-hHR-fluo，作为生物传感器的生物组分。样品中的激素与相应...
B型周期蛋白依赖性激酶活性必须在有丝分裂退出和G1稳定时关闭。B型周期蛋白的降解由后期促进复合物/环体（APC/C）介导；在有丝分裂退出期间及之后，APC/C依赖Cdh1。Cdh1又在新细胞周期Start转换时被周期蛋白-CDK磷酸化并失活。我们开发了一种生物传感器，用于评估APC/C-Cdh1的细胞周期动态。G1转录抑制因子Whi...
FMN结合荧光蛋白（FbFPs）由于氧独立性、体积小和成熟快而优于GFP及其衍生物。FbFPs已成功用作原核和真核细胞质中基因表达的可靠报告蛋白。本文扩展了前期关于密码子适配的CaFbFP变体的发现，该变体在非致病酵母酿酒酵母和人类真菌病原体白色念珠菌中发挥作用。在这两种真菌中，CaFbFP可通过内源信号（H2B-/Aga2-融合）...
本研究构建了两种可用于大肠杆菌代谢工程的黄酮类化合物生物传感器。传感器由异源转录调控因子与自荧光蛋白报告系统组成：来自Herbaspirillum seropedicae SmR1的转录激活因子FdeR可响应柚皮素（naringenin），而来自Bacillus subtilis的阻遏蛋白QdoR可被槲皮素（quercetin）和山...
分子生物传感器是检测金属离子等潜在有毒化学物质的有用工具，但传统传感器在混合金属基质中效率受限。本研究采用合成生物学方法，将不同遗传元件组装到同一生物砖中，构建可在大肠杆菌中检测特定金属的微生物生物传感器。遗传元件包括同步的核糖体开关–铁离子通道、启动子、金属结合蛋白（Fe、Pb）、核糖体结合位点、黄色荧光报告蛋白（YFRP）和终止...