Caged Activators of Artificial Allosteric Protein Biosensors.
蛋白质在无关生化输入与输出之间转换是生物能量与信息处理的基础。常见机制是配体结合或共价修饰引起受体蛋白构象变化，进而变构调节效应结构域。理性设计此类系统是合成生物学与蛋白质工程的核心目标。基于分析物存在下模块支架化的两组分传感系统是最通用的生物传感器架构之一，但其响应依赖各组分绝对和相对浓度。本文以钙调蛋白（CaM）操作的人工变构蛋...
Generalizable Protein Biosensors Based on Synthetic Switch Modules.
变构蛋白开关是生命体信息与能量处理的关键调控元件，也是合成系统中理想的工程化控制工具。本文提出一种通用策略，通过理性选择位点将钙调蛋白（CaM）结构域插入组成型活性酶，将其转化为肽调控的合成变构 ON 开关。基于 EGFP、葡萄糖脱氢酶（GDH）、NanoLuciferase 和二氢叶酸还原酶（DHFR）的开关仅需少量优化，动态响应...
A cryptophane-based "turn-on"
本文报道首个基于隐环烷（cryptophane）的“开启型”129Xe NMR 生物传感器，用于在溶液中监测钙调蛋白（CaM）的激活状态。该传感器由三丙炔基隐环烷宿主分子通过铜催化叠氮-炔环加成连接17个氨基酸的FRRIAR钙调蛋白结合肽及两个水溶性基团构成。游离状态下，FRRIAR肽与隐环烷疏水腔之间的相互作用使超极化129Xe-...
Engineering a Ca⁺⁺⁺-sensitive (bio)sensor from the pore-module of a potassium channel.
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...
Ca2+ channel nanodomains boost local Ca2+ amplitude.
电压门控钙通道（CaV）介导的局部钙信号驱动突触传递、神经可塑性和心肌收缩。然而，单个 CaV 通道孔附近数纳米范围内的钙浓度与其通量之间的基本关系，因荧光钙成像的空间分辨率和特异性不足而难以直接测定。本研究利用 CaV 通道的钙依赖失活（CDI）作为仅对活性通道特异的纳米尺度钙指示器，通过光解钙笼进行空间均匀钙校准，并以锂电流监测...