群体感应（QS）是细菌依赖种群密度同步生物膜形成、生物发光和毒力因子分泌等社会行为的机制。酶促干扰 QS 的群体淬灭（QQ）被视为有前景的抗毒力策略。为高效鉴定 QQ 细菌，作者基于生物传感器农杆菌 A. tumefaciens A136 建立了一种简单、灵敏且高通量的方法。该方法通过对 β-半乳糖苷酶活性进行细胞密度归一化，消除因...
加兰尼3受体（GalR3）属于G蛋白偶联受体（GPCR）家族。GalR3与GalR1、GalR2及其内源配体加兰尼肽参与多种生理和病理生理过程，尤其与成瘾、焦虑和抑郁等情绪障碍密切相关。尽管GalR3是药物发现的重要靶点，但选择性小分子调节剂报道很少。由于GalR3在重组细胞体系中细胞表面表达差，难以建立基于细胞的功能测定。本文报道...
miRNA 生物发生或活性缺陷与发育异常和多种疾病相关。在果蝇中，miRNA 主要装载到 Argonaute-1（Ago1），引导靶 RNA 沉默；同时 miRNA 通路也与 RNA 干扰（RNAi）通路重叠，部分 miRNA 可结合 RNAi 效应因子 Argonaute-2（Ago2）。作者构建了一个基因构建体，由单一诱导型启动...
除蛋白降解外，蛋白酶作为信号转导通路的正负调控因子，其失调与多种疾病相关。凋亡相关 caspase 家族蛋白酶异常激活与癌症、自身免疫和炎症等疾病有关。为更好理解蛋白酶在健康与疾病中的作用，本文报道一种可在活细胞和小鼠模型中定量报告蛋白酶活性的生物发光传感器，称为 GloSensor Caspase 3/7。该传感器具有 50–10...
坏死及某些凋亡情况下，非组蛋白染色质成分高迁移率族蛋白B1（HMGB1）会释放到胞外。胞外HMGB1可结合树突状细胞表面Toll样受体4（TLR4），作为危险相关分子模式提示机体存在应激，并被认为是免疫原性细胞死亡的关键特征之一。因此，只有能诱导HMGB1释放的抗肿瘤药物才可能激发抗肿瘤免疫应答。为在高通量水平评估常规抗肿瘤药物和新...
代谢工程不断拓展微生物生产小分子的目标范围，但多数小分子难以直接筛选，且其合成通常不提高宿主适应性，使菌株改良长期受限。本文提出一种基于转录因子生物传感器筛选或选择改良小分子合成的通用策略。作者将四环素抗性基因置于小分子诱导启动子下游，使宿主在四环素压力下的抗性与生长率同培养基中小分子浓度或细胞内小分子生产表型相耦合。利用来自 Ps...
生物发光共振能量转移（BRET）是用于分析生物分子蛋白相互作用的改进型共振能量转移技术。BRET可应用于多种跨膜受体，但早期文献多集中于G蛋白偶联受体（GPCR），而用于受体酪氨酸激酶（RTK）活性研究的报道相对有限。这一现象令人意外，因为RTK常以二聚化作为激活关键，并且是癌症、糖尿病、神经退行性和呼吸系统疾病的重要治疗靶点。本综...
氧化石墨烯（GO）因独特的物理化学性质、良好生物相容性和强荧光猝灭能力，在生物传感与药物递送领域受到关注。本文综述了基于GO的生物传感器研究进展，重点介绍一种新型解旋酶活性检测平台——GO解旋酶活性检测法（GOHA）。该平台利用GO对单链DNA（ssDNA）优先于双链DNA（dsDNA）的吸附特性，以及GO对DNA偶联荧光染料的猝灭...
本文报道了用于设计小分子感应别构核酶的计算方法，这些核酶可作为具有 NOT 或 YES 布尔逻辑功能的逻辑门。作者通过建模 RNA 二级结构，将茶碱适配体与扩展型锤头核酶融合，获得在生理相关条件下具有 1.3 min−1 高切割速率的茶碱感应核酶；该核酶对茶碱高度特异，不响应仅相差一个甲基的咖啡因。嘌呤感应核酶则通过将最小锤头核酶与...
同时监测活细胞内多种蛋白的转运具有重要价值，因为许多受体蛋白在同一细胞中协同发挥作用，但现有荧光标记技术限制了功能受体对的机制研究。作者将荧光激活蛋白（FAP）技术与高通量流式细胞术结合，发展出一种稳健、灵敏且通用的新型生物传感器，用于在同一细胞中研究多种转运蛋白。该模型系统采用与人β2肾上腺素受体（b2AR）融合的FAP AM2....
肌醇1,4,5-三磷酸（IP3）是调控多种生理信号过程的关键第二信使，其含量异常与多种疾病相关，因此需要快速、灵敏且可高通量监测IP3动态变化的方法。本文报道了一种基于分裂荧光素酶互补策略的新型发光生物传感器，用于直接检测IP3。该传感器将人源IP3受体2型（IP3R2）的IP3结合核心域（IBC）融合于萤火虫荧光素酶（FLuc）两...
构成性雄烷受体（CAR）既有较高基础转录活性，又是配体依赖性转录因子。不同物种 CAR 配体谱不同，但化学物质激活 CAR 的机制及物种差异尚未完全阐明。本研究建立表面等离子共振（SPR）系统，定量分析贝加尔海豹（bsCAR）和小鼠（mCAR）配体结合域（LBD）与候选化学物质及甾体受体共激活剂1（SRC1）的相互作用。作者用小麦胚...
亚型选择性甲状腺拟态物有望用于预防或治疗心脏病、高LDL胆固醇和肥胖，但现有方法有限，难以检测甲状腺激素受体（TR）活性化合物的激动行为。本文报道并验证了一种新设计的TRα-1细菌生物传感器，通过工程化大肠杆菌在简单定义培养基中的生长表型指示甲状腺活性化合物的存在。该传感器利用工程化变构融合蛋白，将激素受体配体结合域（LBD）的构象...
G蛋白偶联受体（GPCR）在多种生理和疾病相关过程中发挥关键作用，是制药工业的重要靶点。尽管约30%的上市药物靶向GPCR，但其潜力仍远未充分开发。新药先导化合物发现需要对成千上万化合物进行高通量活细胞筛选。虽然基于微孔板的高通量筛选平台已成熟，但微阵列和微流控技术具有微型化、自动化和生物传感器集成潜力，可能重新定义GPCR活细胞筛...
载脂蛋白A-I（ApoA-I）是高密度脂蛋白（HDL）的主要蛋白，介导HDL形成和细胞胆固醇外排；其脂化由ATP结合盒转运体A1（ABCA1）调控。ABCA1活性不足会降低HDL形成和胆固醇外排，增加动脉粥样硬化风险。传统放射性胆固醇转运检测通量低、动态范围差，且不能检测磷脂转移。本文开发两种敏感、非放射性、高通量的ApoA-I脂化...
环磷酸腺苷（cAMP）是多种G蛋白偶联受体（GPCR）的第二信使，也是评价GPCR特异性配体生物活性的有用读出分子。本文报道了一种基于Förster共振能量转移（FRET）的cAMP生物传感器Epac2-camps，并将其与杆状病毒BacMam转导系统相结合。所构建的BacMam-Epac2-camps病毒转导系统可简便、稳健地在多...
激酶抑制剂的成功验证了其作为药物的价值，但发现过程因候选物缺乏细胞活性而失败率高。作者认为在活细胞中筛选可发现具有细胞渗透性的新型调节剂。为此，他们使用近期优化的表皮生长因子受体（EGFR）生物传感器检测法筛选 EGFR 活性调节剂。该检测法在 384 孔高通量筛选（HTS）条件下得到验证，信噪比为 21，Z′ 值为 0.56，表明...
本研究构建了一种可响应 N-酰基高丝氨酸内酯（AHL）的新型生物传感器菌株大肠杆菌 ALM403。该菌株以费氏弧菌来源的 luxR-Plux 盒作为调控序列，以枯草芽孢杆菌来源的 β-甘露聚糖酶基因 man 作为报告基因。采用二硝基水杨酸（DNS）法检测传感器菌株对 AHL 的响应。通过考察不同浓度 N-β-氧代辛酰基-L-高丝氨酸...
本研究建立了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的高通量内皮细胞凋亡检测方法。作者将 caspase-3 特异性 FRET 生物传感器 C3（CFP-DEVD-YFP）稳定转染人脐静脉内皮细胞（HUVEC），构建 HUVEC-C3 细胞系。正常状态下 CFP 激发后能量转移至 YFP，细胞呈绿色荧光；当紫外线或紫杉醇等凋亡诱导剂激活...
环磷酸腺苷（cAMP）是G蛋白偶联受体（GPCR）激活后信号转导的关键第二信使。研究Gs偶联受体时，需要一种能够连续监测cAMP浓度动力学变化并覆盖较宽动态范围的检测手段。为此，作者通过进化改造了一种cAMP发光生物传感器，使其更好地覆盖活细胞中存在的生理浓度范围。与免疫分析相比，进化后的生物传感器构型能够以更低劳动强度的格式准确追...