尽管数百种激酶抑制剂处于药物发现和临床前阶段，FDA 批准的激酶抑制剂数量仍明显偏低，反映出激酶抑制剂开发面临的挑战。以 ATP 竞争性抑制剂靶向蛋白激酶是经典策略，但 ATP 结合位点高度保守，常导致抑制剂选择性差。为解决该问题，作者开发了一种高通量筛选技术，可鉴别通过结合激酶结构域变构口袋而稳定非活性激酶构象的抑制剂。本文描述如...
本文报道了一种基于目标触发等温指数扩增反应（EXPAR）的DNAzyme荧光生物传感器，用于超灵敏检测叶酸受体（FRs）。该体系以叶酸（FA）偶联发夹DNA探针为识别元件，其3′端共价连接FA，可特异性结合FR；茎区含有内切酶识别位点X和引物区A，环区含有可与Zn(II)-原卟啉IX（ZnPPIX）结合的G富集DNAzyme序列。当...
细胞周期依赖性激酶（CDK/Cyclin）在细胞周期、转录调控、神经元分化和代谢等过程中起核心作用，并在多种人类癌症中过度激活，是重要抗肿瘤药物靶点。已有大量 ATP 竞争性抑制剂通过天然产物、高通量筛选或结构导向方法获得，但靶向蛋白-蛋白界面或变构位点、捕获非活性构象中间体的策略仍具挑战。荧光生物传感器可灵敏、选择地检测复杂生物样...
本文报道了一种基于点击化学和硫化铜（CuS）纳米颗粒的简单、灵敏、选择性荧光生物传感器，用于 DNA 定量检测。生物素修饰的捕获 DNA 通过链霉亲和素固定于链霉亲和素磁珠（Streptavidin MagneSphere Paramagnetic Particles, PMPs）表面，并与目标 DNA（以乙型肝炎病毒 HBV DN...
本文报道了一种基于生物相容性碳材料、通过荧光“开-关-开”过程分别和同时检测 DNA 与牛 α-凝血酶的方法。石墨烯量子点（GQDs）具有彩色荧光、高发射效率、良好光稳定性和优异生物相容性，因此被用作生物探针的荧光标记。作者将两种颜色的 GQDs 分别与特定寡核苷酸序列和凝血酶适配体化学偶联，制备靶向 DNA 和凝血酶的两类探针。探...
Wnt/β-catenin 信号通过 β-catenin/TCF 复合物在组织稳态中发挥关键作用。Wnt 刺激使核内 β-catenin/TCF 复合物积累，并通过靶基因转录调控细胞存活、增殖与分化。与 G1 期相比，G2 期 LRP6 受体激活和胞质 β-catenin 均上调，但 Wnt 通路负调控因子 AXIN2 也在此期积累...
人类最多表达20种多肽GalNAc转移酶（T1–T20），它们定位于高尔基体并启动黏蛋白型O-糖基化。该酶家族调控大量分泌途径蛋白，特定亚型失调与癌症、家族性肿瘤性钙质沉着症、血脂异常等疾病相关，但目前缺乏监测其活性的分子探针，也没有有效的广谱或亚型特异性抑制剂。本文报道了用于T2和T3亚型的蛋白基荧光传感器，二者均在分泌途径中转运...
尽管已有多种双链 DNA 检测方法，但开发省时、特异且可再生的荧光传感平台仍具挑战。本研究提出一种基于谷胱甘肽（GSH）包覆碲化镉量子点（CdTe QDs）与尼罗蓝（NB）之间电子转移机制的“off-on”可再生荧光生物传感器，用于 DNA 检测。初始状态下，GSH 包覆 CdTe QDs 的高荧光可被 NB 有效猝灭，原因是 NB...
肺部疾病和血糖升高均会使气道表面液（airway surface liquid, ASL）葡萄糖浓度由约0.4 mM升至约4.0 mM，使气道更易受呼吸道病原体感染。由于ASL体积极小（约1 μl/cm2），其葡萄糖浓度测定十分困难。为此，作者开发了一种具有足够灵敏度的荧光生物传感器，用于原位测定ASL葡萄糖浓度。将多种环境敏感荧光...
细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs）在细胞周期进程和转录调控中起关键作用，其过度激活与癌症相关。然而，在生理背景下连续、敏感地测量其活性或药物抑制的方法有限。为此，作者设计了一种模块化荧光蛋白生物传感器CDKACT，通过CDK/周期蛋白磷酸化引起荧光强度实时变化来报告激酶活性。该传感器由组蛋白H1来源的CDK底物肽序列（引入唯一半胱氨...
甲状腺滤泡细胞向滤泡腔排出碘离子是甲状腺激素合成的关键步骤，但介导该转运的途径尚未完全明确。钙激活的碘离子外排途径早已被认识，其分子身份长期未知。Anoctamin 1（ANO1，TMEM16A）是一种钙激活氯通道（CaCC）。本研究旨在探讨 ANO1 对甲状腺细胞碘离子通量的贡献。采用 RT-PCR、免疫组织化学以及基于荧光卤化物...
本文报道了一种用于筛选可预防或破坏雄激素受体（AR）与转录中介因子2（TIF2）蛋白-蛋白相互作用（PPI）的高内容定位生物传感器检测法。重组腺病毒分别表达融合红色荧光蛋白（RFP）的AR配体结合域/激活功能2表面域（含核定位与核输出序列）和融合绿色荧光蛋白（GFP）的TIF2三个LXXLL基序（含HIV Rev核仁定位序列）。未刺...
循环肿瘤miRNA（oncomiRs）是高度稳定的诊断、预后和治疗肿瘤生物标志物，可反映疾病状态及治疗反应。miR-141在晚期前列腺癌患者中过表达，而早期阶段处于正常水平；miR-21在早期前列腺癌中显著升高，但在晚期前列腺癌中不升高。本研究利用纳米氧化石墨烯（nGO）从血液、尿液和唾液等人体体液中同时检测外源miR-21和miR...
本文提出一种基于i-motif DNA pH诱导构象开关的简便荧光葡萄糖传感器。在葡萄糖氧化酶（GOD）存在下，葡萄糖可被氧气氧化，生成的葡萄糖酸使溶液pH降低，进而诱导两端分别标记荧光基团和淬灭基团的胞嘧啶富集单链DNA折叠为紧密堆积的i-motif结构。由于荧光基团与淬灭基团之间发生共振能量转移，体系荧光被淬灭。基于该原理，可通...
本文报道了一种基于光诱导电子转移（PET）的取代杯[4]芳烃荧光离子载体，用于通过发射光谱选择性识别色氨酸（L-Trp）和组氨酸（L-His）。该探针为5,11,17,23-四叔丁基-26,28-二甲氧基-25,27-二氨基芘-2-基杯[4]芳烃（TDPC），由芘荧光团与杯[4]芳烃受体共价连接构成。L-Trp 与 TDPC 结合后...
快速、准确且微创的葡萄糖生物传感器对糖尿病管理具有重要意义。基于 Förster 共振能量转移（FRET）的光学葡萄糖传感器有望增强血糖控制，但缺乏在受控条件下评估光学葡萄糖传感器响应的标准体外方法。为此，本文识别了关键性能特征与响应测试方法，制备了基于 FRET 的葡萄糖生物传感器，并利用这些方法表征其性能。该传感器基于葡聚糖与葡...
开发一种高选择性、快速响应的荧光生物传感器，用于检测从生物活性小分子到特定抗原的多种分析物，具有重要价值但仍具挑战。本文提出一种新策略，将底物选择性酶促反应与具有聚集诱导发光（AIE）特性的荧光团相结合。酪氨酸功能化四苯基乙烯（TPE-Tyr）在水溶液中呈分子溶解状态，荧光发射可忽略；加入辣根过氧化物酶（HRP）和过氧化氢（H2O2...
工程化微生物转化木质纤维素生物质对发展现代生物炼制、降低对石油基能源和化学品的依赖至关重要。当前许多生物过程依赖大肠杆菌的遗传可操作性，重点在于纤维素/半纤维素降解、小分子生产和产物抑制耐受；而木质素转化过程仍处起步阶段，涉及的环境菌株和酶较少。本文开发了一种响应单芳烃木质素转化产物、适用于大肠杆菌功能筛选的生物传感器。利用该传感器...
本文报道了一类茎环DNA辅助硅纳米线（SiNWs）荧光生物传感器。该传感器利用SiNWs的高荧光猝灭效率、大比表面积和表面可修饰性，通过茎环DNA构象变化实现荧光“开/关”切换，可快速、灵敏地检测浓度低至1 pM的DNA靶标。SiNWs的大平面表面有利于同时组装不同DNA链，从而实现多重DNA检测。此外，该传感器还可高效检测重金属离...
本章介绍利用比值法荧光成像测量细胞内 pH（pHi）的工具与方法。作者系统讨论了两类常用 pH 敏感探针：化学荧光染料（如 BCECF 和 SNARF）和基因编码 pH 生物传感器（如 pHluorin 及 mCherry-pHluorin 融合蛋白）。这些探针可在全 mount 组织、单个细胞、细胞膜、细胞器及亚细胞区室等尺度上检...