荧光生物传感器为在活体系统中以高时空分辨率追踪和定量蛋白活性提供了强大工具。然而，遗传编码荧光蛋白的表达可能干扰内源信号通路，导致发育和生理异常。EKAREV-NLS 小鼠模型携带基于 FRET 的生物传感器，用于监测细胞外调节激酶（ERK）活性，已在多种细胞类型和器官中体内体外广泛应用。本研究报道 EKAREV-NLS C57BL...
坏死性凋亡是一种受调控的细胞死亡形式，参与缺血再灌注损伤、病毒感染和药物诱导的组织损伤等多种病理过程，但其在体内何时、何地发生仍不清楚。作者此前开发了基于 Förster 共振能量转移（FRET）的生物传感器 SMART（基于 FRET 的 RIPK3 介导 MLKL 激活传感器），可在体外监测人源和小鼠细胞系中坏死性凋亡进程中 M...
细胞外调节激酶（ERK）在胸腺 T 细胞发育中发挥关键作用，但 ERK 活性动态及其对胸腺细胞运动性的调控仍因技术限制而不清楚。为在胸腺细胞中实时可视化 ERK 活性，作者构建了从 ROSA26 位点表达基于 Förster/荧光共振能量转移（FRET）的 ERK 生物传感器 EKAREV 的敲入报告小鼠。对报告小鼠来源胸腺细胞的活...
AMP-激活蛋白激酶（AMPK）是细胞能量代谢的核心调控激酶，也是2型糖尿病等代谢疾病的潜在治疗靶点。尽管体外研究揭示了AMPK受AMP/ATP、LKB1和CaMKK2等复杂调控，其在活体细胞与器官中的异质性仍不清楚。作者将长柔性EV连接肽引入AMPK FRET传感器AMPKAR，并将YFP替换为FRET倾向更强的YPet，构建了高...
3',5'-环腺苷一磷酸（cAMP）是广泛存在的第二信使，通过在不同亚细胞微区中作用调节多种生理功能。虽然已有多种靶向 cAMP 生物传感器用于单细胞研究，但其在体内、尤其是疾病背景下能否成功应用仍不清楚。本文建立了一种表达靶向 cAMP 传感器的转基因小鼠模型，用于分析肌浆网/内质网钙 ATP 酶（SERCA）附近微区特异性第二信...
转基因小鼠在现代生物医学研究中具有重要作用，不仅可用于解析特定基因和蛋白功能，还可作为表达荧光生物传感器的工具，在活细胞中实时报告第二信使水平和生化过程。本章提供构建质粒载体并生成表达FRET生物传感器的转基因小鼠的详细方案。该传感器为基于Förster共振能量转移（FRET）的cAMP生物传感器Epac1-camps，由cAMP结...
环磷酸鸟苷（cGMP）是心血管系统重要信号分子和药物靶点，血管一氧化氮（NO）-cGMP通路激活可引起血管舒张，但cGMP信号在健康、疾病及cGMP升高药物治疗中的时空动态，以及特定心血管细胞类型内的cGMP浓度仍不清楚。为在体内分析cGMP信号，作者构建了表达荧光共振能量转移（FRET）型cGMP传感器蛋白的转基因小鼠，并描述了两...
3',5'-环磷酸鸟苷（cGMP）是调节心肌收缩力并保护心脏免于病理性肥厚的重要第二信使，但成体心肌细胞中 cGMP 浓度低且区室化，缺乏实时成像手段。本研究构建心肌细胞特异性表达高敏胞质 FRET 型 cGMP 生物传感器 red cGES-DE5 的转基因小鼠，并首次在完整成年小鼠心室肌细胞中完成 cGMP 的 FRET 测量。...
基因编码钙指示剂可用于监测细胞器内亚细胞 Ca2+ 信号。多数基因编码钙指示剂由内源性钙结合蛋白融合而成，其在体内的功能可能因与细胞伙伴竞争而受干扰。本文报道了一类基于两种 Aequorea victoria 蛋白——GFP 与 apo-aequorin 融合的新型荧光 Ca2+ 传感器，命名为 GAP。GAP 具有独特组合特性：双...
近年来，荧光成像因荧光蛋白和荧光染料日益丰富而受到特别关注，并推动了新型生物传感器的发展。基于 Förster 共振能量转移（FRET）原理的基因编码生物传感器已广泛用于生物学中，以可视化信号分子的时空动态。尽管此类生物传感器数量不断增加，但由于 FRET 生物传感器稳定表达困难，其应用大多局限于瞬时表达生物传感器的培养细胞。本研究...
控制动脉直径的细胞机制在高血压中仍不明确。本文报道一种方法，可在1.5%异氟烷麻醉的活鼠中同时记录动脉平滑肌细胞内钙浓度（[Ca2+]i）、肌球蛋白轻链激酶（MLCK）激活分数和动脉外径，并与动脉血压同步。该方法还能评估局部受体活性对[Ca2+]i、MLCK活性和直径的影响，而不受全身效应干扰。研究使用在平滑肌中表达钙/钙调蛋白激活...