本文提出一种基于离子通道孔模块设计钙离子生物纳米传感器的策略。作者以绿藻病毒 PBCV-1 编码的小型钾通道 Kcv 作为稳定孔模块，将其与钙结合蛋白钙调蛋白（CaM）及 CaM 相互作用肽 M13 融合，构建嵌合通道。该传感器在非洲爪蟾卵母细胞中表达，利用两电极电压钳记录全细胞电流。当钙离子载体 ionomycin 升高胞内 Ca...
植物健康生长依赖于必需营养元素的平衡供给以及有毒元素浓度低于一定水平。水培系统中营养液浓度若缺乏控制，会导致植株生长下降并引发脐腐病等不良状况。本研究对多种聚氯乙烯（PVC）基离子选择性膜进行敏感性与选择性测试，以筛选适用于水培营养液中典型浓度范围内大量元素硝酸盐（NO3-）、钾离子（K+）和钙离子（Ca2+）测定的离子选择性电极。...
本研究利用双光子 Förster 共振能量转移（FRET）显微镜，对活体“生物传感器”小鼠小动脉中的细胞内钙离子浓度（[Ca2+]）进行连续、非侵入性测量。所用小鼠表达遗传编码钙指示剂（GECI），包括基于 FRET 的 exMLCK 和基于荧光强度的 GCaMP2。exMLCK 的 Rmin 与 Rmax 在离体肠系膜小动脉中测定...
生物传感器为测量活体生物体内多种代谢物动态提供了创新工具。它们通过基因编码方式构建，可与特定蛋白或靶向序列融合，从而特异性定位到细胞器区室。线粒体是真核细胞代谢的核心，具有复杂的多区室结构。过去十年，用于能量产生分子、活性氧和二级信使的遗传编码传感器帮助揭示了线粒体生理的关键方面。目前，ATP、NADH、pH、过氧化氢、超氧阴离子、...
基因编码的比率型荧光生物传感器可用于在活细胞中定量测量细胞内离子浓度。本文讨论选择钙离子（Ca2+）或锌离子（Zn2+）生物传感器时需要考虑的重要因素，包括传感器的表观解离常数（Kd′）、动态范围、信噪比、亚细胞定位、pH、氧化还原状态、盐浓度以及离子结合/解离速率等。作者还分析了使用此类传感器进行定量测量的限制，并解释同一传感器在...
遗传编码的Förster共振能量转移（FRET）传感器是现代细胞生物学的重要工具，其构象变化会改变供体-受体发射比，从而在时间和空间上监测靶分子变化及酶活性。FRET传感器广泛用于追踪磷酸化事件和钙离子升高。本文首次将体外与细胞内FRET测量和小角X射线散射（SAXS）相结合，在低分辨率水平上分析传感器功能相关的构象变化。研究系统表...
基因编码钙指示剂已成为在活体复杂组织和神经回路中成像信号的重要工具，但由于其人工多模块组成，结构-功能关系往往不清楚。本文结合蛋白质工程与动力学、光谱及生物物理分析，系统表征基于 Förster 共振能量转移（FRET）的钙生物传感器 TN-XXL。通过工程化酪氨酸荧光光谱，作者发现四个钙结合 EF-hand 中 EF3-1 和 E...
为实现离子通道活性的功能分析，在硅基底上通过破裂巨单层囊泡形成悬置于微孔上方的人工脂质双分子层。钙离子指示剂fluo-4被脂质双分子层密封封闭在微孔内；微孔口形成的悬挑结构可防止脂质膜落入孔内，从而实现荧光探针的稳定封闭。将α-溶血素插入脂质膜形成通道后，通过监测微孔内fluo-4的荧光强度变化，分析Ca2+经通道的跨膜输运。微孔体...
本文构建了一种新型、敏感且特异的人钙调蛋白（hCaM）荧光生物传感器 hCaM L39C-mBBr/V91C-mBBr。该传感器可用于在溶液中检测具有相反荧光信号的配体，即钙离子（Ca2+）和钙调蛋白抑制剂。作者将该装置成功应用于分析 Ca2+ 对三氟哌嗪（TFP）结合 CaM 的变构效应：Ca2+ 的表观解离常数 Kd 为 0.2...
Friulimicin 是一种处于临床开发阶段的环脂肽抗生素，对包括多重耐药株在内的革兰阳性菌具有良好活性。近期研究提示其通过钙依赖性结合细菌细胞壁生物合成载体 C55-P，干扰细胞壁合成。本研究采用模型膜方法，利用生物传感器检测 friulimicin 与 C55-P 的结合亲和力，并以原子力显微镜（AFM）和圆二色（CD）光谱进...
本文报道了一种无标记钙离子生物传感器的构建与表征。作者将猪源 S100A12 蛋白（calgranulin c）与聚乙烯醇丁醛（PVB）混合后，通过溶胶-凝胶法固定在金电极表面，形成 Au-PVB-S100A12 修饰电极。采用循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱（EIS）、扫描电镜（SEM）和表面等离子共振（SPR）对电极进行表征。S...
本研究利用表面等离子共振（SPR）生物传感器表征钙离子（Ca2+）与C反应蛋白（CRP）的相互作用。将CRP固定于传感器芯片上，依次注入不同浓度的Ca2+或磷脂酰胆碱（phosphocholine）。Ca2+结合产生的信号比仅按其分子量估算高约10倍，作者将其归因于Ca2+结合诱导的构象变化。稳态数据可用两个独立结合位点模型拟合：高...