Design and evaluation of a real-time activity probe for focal adhesion kinase.
聚焦黏附激酶（FAK）是转移性癌症的潜在治疗靶点。本文报道了一种用于 FAK 的直接荧光活性探针的设计、合成与优化，并将其应用于 FAK 抑制剂筛选。作者发现，磷酸化敏感磺酰胺氧喹啉荧光团（Sox）在肽链中的位置会显著影响 FAK 肽探针性能。优化后的 FAKtide-S2 探针在实时荧光活性检测中重现性高（Z′=0.91），可检测...
A real-time, fluorescence-based assay for Rho-associated protein kinase activity.
肝细胞癌（HCC）转移表型可通过抑制Rho相关蛋白激酶（ROCK）酶活性而减轻。本文报道了一种用于直接检测ROCK活性的荧光探针的设计、合成与评价。该探针采用磷酸化敏感的磺酰胺氧啉（Sox）荧光基团，当邻近氨基酸被磷酸化时，通过螯合增强荧光（CHEF，激发360 nm、发射485 nm）使荧光增强，从而可直接实时监测肽底物磷酸基团加...
Method with high-throughput screening potential for antioxidative substances using Escherichia coli biosensor katG'::lux.
本文报道了一种基于重组大肠杆菌 DPD2511 生物传感器快速实时筛选抗氧化活性物质的微孔板方法。该菌株通过 katG（过氧化氢酶）启动子与费氏弧菌 lux 发光基因融合，使细胞在氧化应激下表达荧光素酶并产生生物发光。检测时，过氧化氢进入细胞并激活 OxyR 调控通路，诱导 katG′::lux 表达，发光强度随氧化刺激增强；抗氧化...
Developing a high-throughput screening method for threonine overproduction based on an artificial promoter.
L-苏氨酸是动物饲料中重要的氨基酸。尽管工业发酵水平已很高，菌株仍有提升空间。基于生物传感器的高通量筛选（HTS）技术具有强大应用潜力，但苏氨酸等精细化学品因缺乏合适生物传感器而尚未建立 HTS 体系。本研究通过 iTRAQ 蛋白组学分析大肠杆菌对胞外 L-苏氨酸的响应，发现 cysJp 和 cysHp 等新型苏氨酸感应启动子。作者...
Monitoring the Activation of the DNA Damage Response Pathway in a 3D Spheroid Model.
在药物评价中，多细胞肿瘤球体等三维模型具有重要价值，但监测其中 DNA 损伤响应（DDR）通路的激活仍是挑战。本文报道了一种荧光生物传感器 DDR-Act-FP，通过监测 p21 启动子的 p53 依赖性激活来检测 DDR 激活。作者将 p21/CIP1 启动子驱动的 mRFP 荧光蛋白报告系统稳定导入 HCT116 细胞，证明表达...
Applications and advances of metabolite biosensors for metabolic engineering.
代谢物通路的定量与调控对微生物生产过程的优化至关重要。遗传编码生物传感器提供了将代谢物感知与多种对代谢工程极具价值的输出相偶联的手段。这些输出包括对代谢物浓度进行半定量检测，以筛选或选择具有理想代谢物特征的菌株，以及构建动态代谢物调控通路以提高产量。受天然系统启发，生物传感器功能基于高度多样的机制，包括代谢物响应转录因子、双组分系统...
Conjugated Polythiophene for Rapid, Simple, and High-Throughput Screening of Antimicrobial Photosensitizers.
本文报道了一种阳离子共轭聚噻吩聚[3-(3′-N,N,N-三乙氨基-1′-丙氧基)-4-甲基-2,5-噻吩盐酸盐]（PMNT），并将其用于光动力抗菌化疗（PACT）光敏剂（PSs）的高通量筛选。PMNT 能够依据不同的荧光猝灭效率对细菌数量进行定量检测。当体系中存在无效光敏剂时，光动力灭活细菌的效率较低，细菌会呈指数生长，并通过静电...
Large Scale Bacterial Colony Screening of Diversified FRET Biosensors.
基于荧光蛋白突变体之间 Förster 共振能量转移（FRET）的生物传感器已广泛用于生理学与生物化学研究，但许多 FRET 传感器在亚最优实验条件下 FRET 变化较小，测量困难。当前领域的重要任务之一是开发新的优化策略。本文报道了通过细菌菌落大规模筛选突变体 FRET 传感器文库来优化 FRET 变化的方法。作者优化了传感器表达...
Development of biosensors and their application in metabolic engineering.
在可持续生物经济中，许多大宗化学品和高价值化合物（包括药物）将由微生物细胞工厂利用可再生原料生产。通过构建多样化基因组库并筛选所需表型，可高效生成这些细胞工厂。然而，现有微生物基因组多样化方法远超筛选和选择最优性能变体的能力。遗传编码生物传感器能够响应小分子结合，并易于与高通量分析结合，有望弥补这一差距。本文综述了生物传感器开发的最...
Genetically assembled fluorescent biosensor for in situ detection of bio-synthesized alkanes.
构建高效微生物细胞工厂生产可替代生物燃料烷烃的主要瓶颈之一是缺乏快速检测烷烃的方法。本文开发了一种遗传组装的荧光生物传感器，用于快速、原位监测重组大肠杆菌细胞内烷烃合成。作者将来自 Acinetobacter baylyi ADP1 的烷烃响应调控蛋白 AlkR 与 PalkM 启动子，以及来自 Pseudomonas oleovo...
GPCR-Based Chemical Biosensors for Medium-Chain Fatty Acids.
微生物化学生产常依赖低通量色谱检测，许多非显色化合物难以高通量筛选。本文利用哺乳动物细胞中可结合中链脂肪酸的 G 蛋白偶联受体（GPCR），在酿酒酵母中快速构建全细胞化学生物传感器。中链脂肪酸是高级生物燃料脂肪酸甲酯的直接前体。所构建的传感器可检测偶数 C8–C12 脂肪酸，激活后信号提高 13–17 倍，线性范围可达 250 μM...
High-speed multiparameter photophysical analyses of fluorophore libraries.
为成像和生物传感器开发，亟需对大型荧光探针变体库进行高速多参数光物理测量。本文报道一种微流控流式细胞仪，可快速检测10^4–10^5个成员的细胞基荧光库，同时测量荧光寿命和不可逆光漂白。荧光寿命反映辐射与非辐射激发态过程，光漂白率反映分子可承受的激发次数，二者共同决定成像性能。该装置利用多束泵浦/探测激光，在微流控水动力聚焦通道中逐...
Resonant waveguide grating for monitoring biomolecular interactions.
无标记检测技术已广泛用于表征生物分子相互作用，无需对靶分子进行标记，具有促进检测开发、实现新型集成读出以及结合高通量能力用于药物候选物小分子筛选的潜力。基于共振波导光栅（RWG）生物传感器的高通量无标记检测系统Epic已应用于监测分子相互作用。本文描述一种通用无标记检测方法，用于定量测量磷酸化特异性相互作用，即转运信号磷酸化SWTY...
A cAMP Biosensor-Based High-Throughput Screening Assay for Identification of Gs-Coupled GPCR Ligands and Phosphodiesterase Inhibitors.
环磷酸腺苷（cAMP）是重要的第二信使，胞内 cAMP 水平定量是 G 蛋白偶联受体（GPCR）研究的关键。Gs 或 Gi 偶联 GPCR 激活腺苷酸环化酶（AC）后，分别升高或降低胞内 cAMP。本文建立了一种基于 Förster 共振能量转移（FRET）的实时 cAMP 高通量筛选（HTS）检测法，用于在活细胞中鉴定和表征 Gs...
Use of Microarrays as a High-Throughput Platform for Label-Free Biosensing.
近年来，多种无标记生物传感技术被开发用于研究不同生物分子相互作用的实时动力学。这些生物传感器在一定程度上可替代荧光标记方法，在提供相当灵敏度的同时，保持待测生物分子的构象与功能完整性。然而，若要完全摆脱荧光标记，通量成为下一个关键问题。微阵列可在玻璃、硅片及其他功能化基底上通过点样、压印或直接合成固定生物分子，从而同时筛选数万种生物...
Genotoxicity of chemical compounds identification and assessment by yeast cells transformed with GFP reporter constructs regulated by the PLM2 or DIN7 promoter.
本研究构建并评价了基于酿酒酵母的全细胞遗传毒性生物传感器。作者将酿酒酵母 Y486 分别转化携带高拷贝报告质粒的菌株，质粒中酵母优化绿色荧光蛋白（yEGFP）基因分别受 DNA 损伤诱导启动子 DIN7、PLM2 以及已建立的 RNR2、RAD54 启动子调控。当细胞暴露于潜在 DNA 损伤化合物时，相应启动子被激活，驱动 yEGF...
Inhibition of Anopheles gambiae odorant receptor function by mosquito repellents.
昆虫驱避剂分子靶点的鉴定长期困难，其对昆虫气味受体（OR）的作用机制仍存在争议。本研究以非洲疟疾媒介冈比亚按蚊（Anopheles gambiae）的特定 OR 为对象，考察包括常用驱避剂避蚊胺（DEET）在内的多种蚊子驱避剂对 OR 功能的影响。研究采用鳞翅目昆虫细胞表达平台，将冈比亚按蚊 ORx 与共同亚基 Orco 重组表达，...
Combinatorial and high-throughput screening approaches for strain engineering.
微生物长期被用于工业生产氨基酸、抗生素、有机酸、醇类等高价值生化产品。组合工程是从逆向代谢工程衍生出的新型菌株工程策略，近年来受到关注，包括基因组洗牌、易错DNA聚合酶、全局转录机器工程（gTME）、随机敲除/过表达文库、核糖体工程、多重自动化基因组工程（MAGE）、通过组合转录工程定制优化代谢途径（COMPACTER）以及可调节基...
Novel screening methods--biosensors.
生物传感器为改进细胞或酶作为小分子合成生物催化剂提供了重要途径。本文综述了转录因子型生物传感器在开发与应用方面的最新进展。此类传感器不直接检测酶或代谢途径产物，而是利用遗传编码报告基因产生可区分表型，从而以颜色、抗性或荧光替代繁琐的化学检测。文章介绍了三类传感器：构象型报告蛋白（如FRET开关）、RNA开关以及基于转录调节蛋白的系统...
A time-resolved luminescence biosensor assay for anaplastic lymphoma kinase (ALK) activity.
本研究开发了一种用于间变性淋巴瘤激酶（ALK）活性的新型时间分辨发光生物传感器检测方法。作者采用简便策略，将已知 ALK 底物改造为肽生物传感器 ALAStide，使其在 ALK 磷酸化后可敏化铽离子（Tb3+）发光。未磷酸化肽对 Tb3+ 发光无明显贡献，磷酸化后发光增强约5.5倍，形成分析基础。通过 Job 法和结合实验确定 p...