Gq/11偶联G蛋白偶联受体（GPCR）通过动员钙离子调控关键生理过程，使胞内Ca2+动态成为药物发现和生物标志物检测的重要读出。然而钙信号短暂，需要专用仪器实时监测，限制高通量筛选和普及。本文报道发光钙生物传感器CalLuc-2.1，可将短暂Ca2+峰转化为刺激后数十分钟仍可读取的持续发光变化，无需精确计时检测，即可用标准酶标仪进...
近年来，基于荧光的生物传感器技术使农杆菌介导植物转化体系中的 Förster 共振能量转移（FRET）成像更加精确和准确。然而，FRET 成像在植物组织中的应用仍面临重大挑战，尤其是转基因材料制备耗时长以及组织自荧光带来的干扰。相比之下，基于原生质体的 FRET 成像为功能筛选与分析提供了快速、高效的平台，是植物研究的重要工具。尽管...
遗传编码荧光生物传感器（GEFB）已成为在活体内可视化生物过程的重要工具。典型 GEFB 由感受域（SD）与荧光蛋白（FP）基因融合组成，SD 结合配体或发生酶促反应后构象改变，变构调节色酚环境并改变光谱性质。单荧光蛋白型传感器实验设置简单、单波长操作、易于在活细胞中表达且结构稳定，但 FP 与 SD 之间连接链的长度和残基组成显著...
突触可塑性是中枢神经系统的基本特征，可调控细胞间信号传递的幅度。许多电突触具有显著可塑性，能调节神经元群耦合程度、信号保真度或重构功能回路；已知实例中，这种可塑性依赖钙并与神经元活动相关。钙信号可促进鱼类Mauthner细胞、哺乳动物视网膜AII无长突细胞和下橄榄神经元电突触增强，并促进丘脑网状神经元抑制。为原位测量局部钙动态，作者...
本研究报道了Cdh5-GCaMP8小鼠中血管内皮钙信号谱。Cx40-GCaMP2小鼠在连接蛋白40启动子下表达钙生物传感器GCaMP2，已用于揭示内皮钙信号特性，但其动态范围较窄，且静脉内皮缺乏信号。近年开发的GCaMP5/6/7/8具有更优性能，但尚未在内皮特异性钙研究中验证。作者表征了在新开发Cdh5-GCaMP8小鼠中，由VE...
确定神经元如何计算，需要理解其输入（如外部刺激引起的突触输入）与动作电位输出之间复杂的时空关系。近年来，体内激光扫描多光子随机访问显微镜（RAM）可通过成像钙敏感生物传感器对神经元完整树突和胞体中突触及动作电位发放的响应，捕捉这一关系。理想情况下，神经元连续荧光强度应转换为二值“事件/无事件”输出，以关联输入与输出的时空关系。然而，...
初级纤毛通过为受体、信号蛋白和离子通道提供支架而介导信号转导。纤毛嗅觉感觉神经元（OSN）将嗅觉受体和离子通道组织在纤毛上，并在气味检测中产生钙内流作为初级信号。在斑马鱼嗅板中，纤毛 OSN 和微绒毛 OSN 是主要 OSN 类型，具有不同的气味敏感性。本研究利用 OSN 中钙生物传感器 GCaMP5 的转基因表达，在活体斑马鱼中以...
在实验性自身免疫性脑炎（EAE）中，自身免疫 T 细胞先在周围组织激活，再进入中枢神经系统（CNS）。途中 T 细胞经过不同微环境，接收基质细胞及有无自身抗原的信号，获得侵袭靶组织的能力。本研究在 T 细胞介导的 EAE 模型中，结合活体双光子显微镜与两种激活报告系统：FRET 钙生物传感器 Twitch1 和荧光 NFAT。体外激...
T细胞激活依赖于T细胞受体下游持续钙信号，但抗原呈递细胞刺激后体内钙流动力学仍不清楚。既往基于T细胞运动的研究提示，淋巴结中初始T细胞激活分为两个阶段：阶段I为与树突状细胞多次短暂接触，阶段II为稳定聚集。虽然推测阶段I存在信号，但从未直接证明。由于钙染料随时间流失限制长期活体成像，作者构建了表达改良Cameleon荧光共振能量转移...
开发能够响应细胞内钙信号的合成转录因子，可在单细胞水平分析细胞事件或重构细胞内信息网络。本研究构建了一种钙依赖性转录因子（CaTF），其胞质中的钙蛋白酶敏感序列在胞内钙升高时被钙蛋白酶（calpain）切割，使含TetR DNA结合域和VP16激活域的片段进入细胞核，并结合tetO启动子诱导报告基因表达。结果显示，CaTF介导的报告...