Evolution of a split RNA polymerase as a versatile biosensor platform.
将目标化学与生化输入转化为遗传输出的生物传感器对生物工程和合成生物学至关重要。现有生物传感器设计策略常受低信噪比、每个新输入需大量优化以及在哺乳动物细胞中性能不佳的限制。本文报道了一种邻近依赖型分裂RNA聚合酶（split RNA polymerase, RNAP）作为通用生物传感器工程平台。作者发现融合蛋白之间的相互作用可调节分裂...
Generation of Fluorogen-Activating Designed Ankyrin Repeat Proteins (FADAs) as Versatile Sensor Tools.
荧光探针是成像与分子生物学研究的重要工具。荧光激活蛋白（FAP）通常基于单链抗体片段（scFv），可激活游离时几乎不荧光的荧光素。本文报道了一类基于设计锚蛋白重复蛋白（DARPin）的新型荧光激活蛋白，称为FADA。作者通过核糖体展示筛选MG结合DARPin，并用酵母表面展示和流式分选对荧光激活能力进行定向成熟，获得FADA-321...
Split protein biosensor assays in molecular pharmacological studies.
动态蛋白-蛋白相互作用（PPIs）是细胞信号转导和药物靶点调控的核心事件。本文综述了基于蛋白片段互补的遗传编码分裂蛋白生物传感器（split biosensor assays, SBAs；protein fragment complementation assays, PCAs）在分子药理学细胞检测中的应用。该类方法将失活的报告蛋白...
Enabling systematic interrogation of protein-protein interactions in live cells with a versatile ultra-high-throughput biosensor platform.
大型基因组学研究产生了大量数据，但如何快速解析复杂的蛋白-蛋白相互作用（PPIs）以支持功能研究和治疗干预仍是挑战。现有PPI检测技术虽多，但能在哺乳动物活细胞环境中同时具备高灵敏度与稳健性的单一PPI生物传感器平台仍缺乏。本文开发并整合了一种基于NanoLuc荧光素酶的高灵敏生物发光共振能量转移技术，称为BRETn，用于活细胞中超...
Development of a Model Protein Interaction Pair as a Benchmarking Tool for the Quantitative Analysis of 2-Site Protein-Protein Interactions.
准确测定具有多个结合位点的大分子化学计量和逐步结合常数是分子相互作用研究的重要挑战。美国生物分子资源设施协会分子相互作用研究组（MIRG）旨在展示生物物理技术如何定量表征分子相互作用，并帮助用户理解核心技术的适用性与局限。本文开发了一种稳健的模型蛋白相互作用对，由解淀粉芽孢杆菌胞外核糖核酸酶 barnase 的二价变体 binase...
RACK1 (receptor for activated C-kinase 1) interactions with spectrin repeat elements.
激活的蛋白激酶C受体1（RACK1）是广泛保守的细胞内支架蛋白，参与细胞发育、增殖、黏附、运动、凋亡、应激反应及转录翻译调控等信号通路。细胞骨架中的谱蛋白（spectrin）形成肌动蛋白-谱蛋白网络，为细胞组分提供对接表面。本研究利用表面等离子共振（SPR）生物传感器技术和分子对接分析，考察RACK1与α-谱蛋白链中单个重复单元R1...
Large-scale protein-protein interactions detection by integrating big biosensing data with computational model.
蛋白-蛋白相互作用（PPI）是细胞功能的基础，在分子水平研究这些相互作用对理解生命活动至关重要。过去十年，生物传感器已成为高通量鉴定蛋白及其相互作用的重要工具，但高通量实验方法耗时且昂贵，且大规模PPI数据常伴随较高假阳性和假阴性率。针对这些问题，作者提出一种将基于生物传感器的PPI数据与新型计算模型相结合的大规模PPI检测方法。该...
High-content positional biosensor screening assay for compounds to prevent or disrupt androgen receptor and transcriptional intermediary factor 2 protein-protein interactions.
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...
Split-luciferase complementary assay: applications, recent developments, and future perspectives.
生物发光体系因量子产率较高、可在绿到红宽光谱范围发射光子，被视为生物分析中有力的报告系统。生物化学事件通常由大型蛋白机器完成，这些分子复合物由少数至多个蛋白通过相互作用组装而成，蛋白-蛋白相互作用对细胞生物活性至关重要。分裂荧光素酶互补实验使研究两个或多个相互作用蛋白成为可能：将荧光素酶的两个结构域分别连接至两个相互作用蛋白，当蛋白...
Rapid screening of protein-protein interaction inhibitors using the protease exclusion assay.
作者基于此前开发的模块化均相肽基生物传感器，将核酸酶保护检测的基本机制移植到蛋白体系，建立蛋白酶排除（PE）检测。该检测将蛋白-肽识别区、邻近蛋白酶切割位点和信号产生单元整合于同一检测肽或融合蛋白支架中；当靶蛋白结合识别肽时，空间位阻阻止蛋白酶接近切割位点，信号被抑制；当蛋白-蛋白相互作用被小分子或肽类拮抗剂阻断时，蛋白酶可切割检测...
Delineation of domains within the cannabinoid CB1 and dopamine D2 receptors that mediate the formation of the heterodimer complex.
大麻素 CB1 受体（CB1）与多巴胺 D2 受体（D2R）均为 G 蛋白偶联受体，均偶联抑制性 Gαi/o 蛋白，激活后可抑制 cAMP 生成。既往研究提示多巴胺系统与内源性大麻素系统之间存在功能串扰。本研究利用共表达两种受体的 HEK-293T 细胞，通过共免疫沉淀实验证实 CB1 与 D2R 可形成复合物。作者进一步构建 D2...
Lanthanide-based imaging of protein-protein interactions in live cells.
为在活细胞中实时监测蛋白质的亚细胞定位、激活和相互作用，基于 FRET 的荧光蛋白生物传感器可实现高空间分辨率成像，但非特异荧光背景常掩盖微小 FRET 变化。采用 Tb(III) 或 Eu(III) 镧系配合物作为供体、GFP 等作为受体可克服该问题。其关键是 Tb(III) 配合物毫秒级长寿命发光与时间门控显微镜：脉冲激发后短暂...
BRET Biosensor Analysis of Receptor Tyrosine Kinase Functionality.
生物发光共振能量转移（BRET）是用于分析生物分子蛋白相互作用的改进型共振能量转移技术。BRET可应用于多种跨膜受体，但早期文献多集中于G蛋白偶联受体（GPCR），而用于受体酪氨酸激酶（RTK）活性研究的报道相对有限。这一现象令人意外，因为RTK常以二聚化作为激活关键，并且是癌症、糖尿病、神经退行性和呼吸系统疾病的重要治疗靶点。本综...
Importance of the interaction protein-protein of the CaM-PDE1A and CaM-MLCK complexes in the development of new anti-CaM drugs.
蛋白-蛋白相互作用在生理和病理过程中起核心作用，理解其机制有助于发现新治疗靶点。本研究以钙调蛋白（CaM）、人源钙/钙调蛋白依赖性30,50-环核苷酸磷酸二酯酶1A（PDE1A）、肌球蛋白轻链激酶（MLCK）以及αII-谱蛋白肽（aII-spec）和两种CaM抑制剂氯丙嗪（CPZ）与malbrancheamide（MBC）为对象，利...
A fluorogenic red fluorescent protein heterodimer.
基于水母绿色荧光蛋白（GFP）变体的基因编码生物传感器已能成像多种细胞内生化过程，但红色荧光蛋白（RFP）基传感器仍较少。为便于在单细胞中同时成像多种生物传感器，作者开发了一种二聚化依赖型红色荧光蛋白（ddRFP）策略。通过理性工程与定向蛋白进化，获得由A1和B1组成的低亲和力异源二聚体，其解离常数Kd为33 μM，形成异源二聚体后...
Biosensor-based small molecule fragment screening with biolayer interferometry.
基于生物传感器的小分子片段筛选是药物发现中的有价值工具。与许多生化方法相比，该方法可通过检查结合谱和响应，将主要命中与非特异性或非理想相互作用区分开，从而降低假阳性率。生物层干涉（BLI）通过测量可见光从光学层和含感兴趣蛋白的生物层反射所产生的干涉图案变化来监测小分子相互作用，是一种较新的方法。BLI 采用浸入 96 孔或 384 ...
Measuring protein-protein interactions using Biacore.
光学生物传感器用于研究大分子相互作用日益普及。仅2007年就有1179篇涉及生物传感器数据的论文，其数量与多样性使新用户难以积累和解读。本章旨在为读者提供准备、设计并高效执行Biacore动力学实验所需工具，引导用户理解基础理论、系统维护和检测设置，并提供实用技巧。许多基于动力学的筛选实验在分析前需要严格的样品制备和纯化。为突出这些...
Characterization and optimization of a novel protein-protein interaction biosensor high-content screening assay to identify disruptors of the interactions between p53 and hDM2.
本文报道一种新型成像型定位生物传感器高内容筛选（HCS）方法，用于鉴定p53-hDM2蛋白-蛋白相互作用（PPI）破坏剂。该生物传感器由嵌合蛋白组成，包含p53和hDM2的N端PPI结构域、核定位序列（NLS）、核输出序列（NES）及荧光报告蛋白。重组腺病毒共感染U-2 OS细胞后，表达p53 N端结构域融合绿色荧光蛋白（GFP）和...
Label-free detection of protein-protein interactions using a calmodulin-modified nanowire transistor.
本研究报道了一种高灵敏度、可重复使用的硅纳米线场效应晶体管（SiNW-FET）生物传感器，用于无标记检测蛋白-蛋白相互作用。该器件利用谷胱甘肽（GSH）与谷胱甘肽S-转移酶（GST）标签钙调蛋白（CaM-GST）之间的可逆结合，将CaM可逆固定于GSH修饰的晶体管表面，形成CaM/SiNW-FET。该传感器对Ca2+（≥1 μM）和...
Identifying modulators of protein-protein interactions using photonic crystal biosensors.
小分子对蛋白-蛋白相互作用的抑制或增强具有重要价值，但高通量鉴定仍困难。现有方法包括ELISA、荧光偏振和SPR，但难以同时满足高通量与多事件检测。本文开发基于光子晶体（PC）生物传感器的高通量检测策略，仅需His6标签蛋白及其对应伴侣蛋白。PC表面由亚波长聚合物光栅涂覆TiO2构成，可共振反射单一波长，生物材料吸附会改变峰值波长值...