Metal Modulation of Oxytocin Structure, Function, and Receptor Interactions.
催产素（oxytocin, OT）是一种由九个氨基酸组成的肽类激素，在生殖、社会联结和神经调节中发挥关键作用。越来越多的证据表明，二价金属离子在调节 OT 的构象、受体结合及生物活性中具有重要作用。尽管相关研究已持续近五十年，但关于金属–OT 相互作用及其功能后果的分子层面理解仍不完整。本综述系统总结了 Cu2+、Zn2+、Mg2+...
Ratiometric Zinc Biosensor Based on Bioluminescence Resonance Energy Transfer: Trace Metal Ion Determination with Tunable Response.
金属离子（如锌）在溶液中的测定是分析化学与生物化学的重要任务。本文报道了一种基于生物发光共振能量转移（BRET）的新型锌离子生物传感方法。该方法采用碳酸酐酶（CA）与深海虾 Oplophorus gracilirostris 荧光素酶（NanoLuc）的融合蛋白，将游离锌离子水平转换为蓝色与橙色波段生物发光发射强度的比值。该传感器具...
A549 Cell-Covered Electrodes as a Sensing Element for Detection of Effects of Zn
基于电化学的生物传感器有望成为快速、无标记且简便地检测液相中细胞毒性物质效应的方法。本研究开发并评价了一种基于细胞的电化学生物传感器，以锌离子（Zn2+）作为参考测试物质，检测其在溶液中对 A549 人肺腺癌细胞的细胞毒性效应。将 A549 细胞贴附于不锈钢电极表面，经 ZnCl2 处理后，细胞形态改变、死亡及从电极表面脱落等毒性效...
Point-of-Care Analyte Quantification and Digital Readout
基于无细胞系统的现场可部署诊断已取得进展，但目标分析物的现场定量仍是挑战。本文证明，将大肠杆菌裂解液基无细胞生物传感器与个人血糖仪（PGM）耦合，可实现现场分析物定量，并具备向多种分析物重新配置的潜力。分析物响应型转录与翻译调控元件可调节报告酶β-半乳糖苷酶（LacZ）的产生，LacZ 将乳糖转化为葡萄糖，再由 PGM 定量。由于裂...
Non-covalently embedded oxytocin in alkanethiol monolayer as Zn
多肽因具有天然结合偏好，常被用作金属离子等分析物的生物传感器识别元件。此前作者报道的肽基阻抗法金属离子传感器中，催产素单分子层通过共价方式锚定在电极上，金属离子结合引起肽构象变化，并用电化学阻抗谱（EIS）检测。本文证明，当催产素以非共价方式嵌入烷硫醇宿主单分子层时，同样可实现传感。离子结合会诱导致密宿主层发生形貌变化，从而产生比直...
A new bivalent fluorescent fusion protein for differential Cu(II) and Zn(II) ion detection in aqueous solution.
本文报道了一种用于在水溶液中区分检测 Cu(II) 和 Zn(II) 的新型双价荧光融合蛋白生物传感器。金属离子可通过增强或降低蛋白抗解折叠能力影响蛋白热稳定性。作者将类鼻疽伯克霍尔德菌（B. pseudomallei）生物素蛋白连接酶 BirA 与绿色荧光蛋白 GFP 融合，构建 Bp BirA-GFP，并结合 GFP 标记蛋白差...
The constitutive activity of melanocortin-4 receptors in cAMP pathway is allosterically modulated by zinc and copper ions.
黑色素皮质素-4受体（MC4R）在能量稳态、性功能、神经保护与神经发生中发挥重要作用，是中枢神经系统 G 蛋白偶联受体（GPCR）药物靶点。MC4R 具有较高组成活性，其内源性配体可表现为反向激动剂，但调控机制不清。作者假设金属离子可调节 MC4R 基础活性，采用荧光各向异性（FA）测定和新型红移荧光肽，对芽生杆状病毒（BBV）展示...
A zinc selective oxytocin based biosensor.
催产素（oxytocin, OT）是一种对 Zn2+ 和 Cu2+ 均具有较高亲和力的肽类激素，因此可作为监测生物流体中必需金属离子水平的识别层。然而，天然 OT 无法区分 Cu2+ 与 Zn2+，难以在 Cu2+ 存在下选择性检测 Zn2+。本研究通过理论计算阐明了 OT 末端氨基对 Cu2+ 亲和力的贡献，发现末端氨基参与 Cu...
The ultra-sensitive visual biosensor based on thermostatic triple step functional nucleic acid cascade amplification for detecting Zn
本文提出一种基于恒温三步功能核酸级联放大策略的超灵敏视觉生物传感器，用于快速检测Zn2+。该体系首先利用Zn2+辅助的cDNAzyme反应，将Zn2+识别事件转化为核酸切割信号，并在1 h内完成第一轮循环放大。随后，切割产物触发杂交链反应（HCR），使两种发夹DNA交替打开并自组装形成具有分支链的DNA纳米线结构，实现第二级信号放大...
Trace Level Recognition of Zn
本文合成两种不同取代的席夫碱化学传感器，用于在水相中通过荧光法选择性检测d10金属离子Zn2+和Cd2+，并实现极低检出限。基于密度泛函理论（DFT）的Loewdin自旋布居分析表明，甲氧基取代传感器的给电子能力明显强于溴代取代传感器。因此，溴代传感器作为中等Lewis碱选择性识别Cd2+，甲氧基传感器作为强Lewis碱选择性识别Z...
A simple Schiff base as dual-responsive fluorescent sensor for bioimaging recognition of Zn
本文报道了一种由吡啶甲酰肼与4-(二乙氨基)水杨醛缩合得到的简单席夫碱荧光传感器BDNOL，用于选择性识别Al3+和Zn2+。该传感器本身几乎无荧光，但与Al3+或Zn2+结合后，由于酚羟基O、亚胺N和吡啶N的配位作用，抑制ESIPT和-CH=N-异构化，产生明显的荧光增强，其中Al3+在504 nm、Zn2+在575 nm出现特征...
Steric paper based ratio-type electrochemical biosensor with hollow-channel for sensitive detection of Zn
本文报道了一种具有固定、分离、清洗和高通量分析功能的柔性立体纸基比率电化学生物传感器。作者将空心通道技术与纸基芯片结合，基于折纸原理实现两种不同浓度锌离子（Zn2+）的同时测定。首先用固体蜡打印机在纤维素纸上图案化微流控通道，再通过激光切割形成兼具进样端和反应池功能的空心通道；随后丝网印刷三电极系统，将平面纸片折叠成立体结构，并用原...
Oxytocin-Monolayer-Based Impedimetric Biosensor for Zinc and Copper Ions.
锌和铜是多种生物过程必需的金属离子，其体内水平受到严格调控；血清中Zn2+/Cu2+比值失衡与免疫、炎症、多发性硬化等疾病相关。催产素（OT）是一种神经肽，其活性受锌、铜结合调控。本文首次报道了一种基于OT单分子层的阻抗生物传感器：将叠氮功能化OT（OT-Az）通过无铜点击化学固定于DBCO功能化玻璃碳电极表面。该传感器在生理pH下...
Measuring and Imaging Metal Ions With Fluorescence-Based Biosensors: Speciation, Selectivity, Kinetics, and Other Issues.
基于荧光的生物传感器已成为研究生物体系中多种化学物种的有力工具，尤其适用于金属离子的检测与成像。本章概述了利用此类传感器研究金属生物化学时需要关注的若干关键问题。首先，传感器必须对目标分析物具有足够选择性，能够区分可能干扰的离子，包括那些本身不产生荧光信号但会竞争结合位点或改变结合亲和力的干扰物。其次，金属离子在溶液中并非以游离形式...
Zinc finger peptide based optic sensor for detection of zinc ions.
本研究以聚丙烯酰胺凝胶为固定基质，将锌指肽与荧光染料吖啶橙共同包埋于微孔板中，构建了一种用于检测牛奶样品中锌离子的荧光生物传感器。锌指肽本身不具备信号转导机制，当锌离子存在时，肽链发生折叠并形成疏水核心或疏水沟槽，疏水性荧光染料进入该微环境后荧光发射增强，从而实现信号转换。在优化条件下，传感器对锌离子在0.001–10 mg/L范围...
Microstructured Optical Fiber-based Biosensors: Reversible and Nanoliter-Scale Measurement of Zinc Ions.
本文报道了首个基于微结构光纤的可逆、纳升级金属离子生物传感器，用于疾病诊断与环境监测中的快速高效金属离子检测。作者将光开关螺吡喃锌离子探针 SP2 嵌入由大肠杆菌总脂质提取物制备的脂质体微环境中，并将该 SP2-脂质体材料共价固定于暴露芯微结构光纤（ECF）和悬芯微结构光纤（SCF）表面。该平台既保留小分子探针的高离子选择性，又可实...
A biomimetic colorimetric logic gate system based on multi-functional peptide-mediated gold nanoparticle assembly.
受天然生物系统中蛋白质利用功能肽基序实现靶标响应与活性开关的启发，本文报道了一种基于多功能肽介导金纳米颗粒（AuNPs）组装的仿生比色逻辑门系统。作者理性设计了兼具金属离子识别、蛋白酶识别和AuNP组装调控功能的多功能肽探针，以锌离子（Zn2+）和胰蛋白酶（chymotrypsin, Chy）作为模型输入。肽探针中的CCPGC基序可...
Quantitative measurement of Ca2+ and Zn2+ in mammalian cells using genetically encoded fluorescent biosensors.
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...
Long wavelength fluorescence ratiometric zinc biosensor.
本文报道一种基于蛋白的发射比率荧光生物传感器，用于检测溶液中游离锌离子，灵敏度达皮摩尔水平。该传感器以去锌碳酸酐酶II为识别单元，Alexa Fluor 594共价标记于His36Cys位点作为荧光供体；当Zn2+结合去锌酶后，促进Chesapeake Blue磺酰胺进入活性中心并作为FRET受体。590 nm激发下，供体617 n...
Dual on-off and off-on switchable oligoaziridine biosensor.
本文报道了一种水溶性、生物相容的含蒽基侧链寡氮丙啶生物传感器，采用超临界二氧化碳中 N-取代氮丙啶的自由基聚合进行绿色合成。通过比较加入 100 当量金属氯化物溶液前后体系的荧光强度，考察了该传感器对一系列金属离子的结合能力。该传感器在水溶液中对金属阳离子表现出快速、简单且高光学灵敏度的双响应行为，即 off-on 与 on-off...