GPR3属于G蛋白偶联受体（GPCR）超家族，在脂肪细胞能量消耗和阿尔茨海默病病理等生理与病理过程中发挥核心作用。尽管GPR3激动剂和反向激动剂均具有治疗潜力，但该受体长期缺乏类药性配体和创新筛选技术，制约了药物发现。为克服基于cAMP积累或β-arrestin募集的传统配体筛选方法的局限，作者开发了一种构象型GPR3生物传感器，可...
磷脂酰肌醇结合蛋白的Pleckstrin同源（PH）结构域既能结合磷脂也能结合蛋白，常限制其作为特异性脂质生物传感器的应用。本研究在蛋白激酶B（Akt）和磷脂酰肌醇通用受体1（GRP1）的PIP3特异性PH结构域中引入定点突变，破坏蛋白介导相互作用而保留脂质结合，以提高对PIP3的传感特异性，并评估其对质膜定位和脂质追踪能力的影响。...
G蛋白偶联受体（GPCR）寡聚化可调节受体功能。作者此前发现血清素受体7（5-HT7R）与细胞黏附分子CD44相互作用，但其功能后果不明。本研究用定量FRET（lux-FRET）测定5-HT7R与CD44同源及异源复合物形成亲和力，并用cAMP响应荧光素酶和FRET型cAMP生物传感器评估异源寡聚化对5-HT7R介导cAMP信号的影...
G蛋白偶联受体（GPCR）激活异源三聚体G蛋白（Gαβγ）是跨膜信号转导的核心机制，也是大量临床药物的靶点。直接测量G蛋白活性的光学生物传感器存在局限：许多设计需要表达外源GPCR和/或G蛋白，降低读数保真度；检测内源信号的设计可能干扰被测信号或动态范围不足。本文开发了一种光学生物传感器，可在内源GPCR刺激后更稳健地检测内源G蛋白...
G蛋白偶联受体（GPCR）是人类基因组编码的最大一类跨膜受体，可响应神经递质、激素、光子等多种胞外刺激。受刺激后，GPCR 激活胞内异三聚体 G 蛋白（Gαβγ），进而将信号传递至效应器并引发细胞反应。由于 GPCR 与 G 蛋白在生理和疾病中的广泛重要性，发展高准确度、适用于相关实验体系的 G 蛋白信号活性测量方法具有重要意义。本...
气候变化和人口密度增加加速了克里米亚-刚果出血热病毒（CCHFV）等高致病性病毒向人类传播。本研究报道低密度脂蛋白受体（LDLR）是 CCHFV 进入宿主细胞的关键受体，在细胞培养和血管类器官感染中发挥重要作用。CCHFV 与 LDLR 的相互作用高度特异，LDLR 家族其他成员不能结合或中和该病毒。生物传感器实验表明，LDLR 特...
随着工程细胞疗法从肿瘤免疫治疗向更多领域扩展，工程红细胞（eRBC）因循环时间长、驻留血液且无DNA，成为原位传感与诊断的潜在平台，但将红细胞转化为生物传感器的工具仍缺乏。红细胞成熟过程中会重塑膜并脱落多种膜成分，因此需要利用成熟红细胞中保留的膜蛋白。本文基于红细胞膜蛋白糖磷蛋白A（GPA）和Kell构建双链合成受体生物传感器，将细...
生物发光共振能量转移（BRET）是活体非侵入性监测蛋白-蛋白相互作用的重要方法。本文报道利用来自真菌 Neonothopanus nambi 的遗传编码生物发光系统开发新型 BRET 供体。作者鉴定出一种与常见荧光素酶-荧光素体系正交的新型荧光素酶 nnLuz，并将其与红色荧光蛋白 tdTomato 和 mRuby2 融合，系统优化...
G蛋白偶联受体（GPCR）是已上市药物最常见的靶点，在生理和病理过程中发挥核心作用。除经典 G 蛋白信号转导外，受体构象、β-arrestin 偏向性信号以及来自质膜以外细胞内位置的信号日益受到重视，下游信号还具有严格的时间和空间区室化特征。荧光与生物发光生物传感器在活细胞中解析 GPCR 信号事件方面发挥了关键作用。为理解现有 G...
随着工程细胞疗法从肿瘤免疫治疗向更多应用扩展，工程红细胞（eRBC）因循环时间长、驻留于血液区室，成为原位传感与诊断的理想平台，但目前缺乏将红细胞转化为生物传感器的工具。红细胞成熟过程中会重塑膜并脱落大量膜成分，因此需要基于红细胞成熟过程中保留的膜蛋白构建传感器。本文开发了一种以红细胞膜蛋白为支架的生物传感架构，利用胞外配体结合将信...
大麻素受体1（CB1R）和受体2（CB2R）是Gαi蛋白偶联受体，参与疼痛、炎症、免疫及能量平衡调控，但Gαi信号检测常受活细胞变异和放射性[35S]-GTPγS限制。本文开发了一种基于膜的Gαi信号检测系统，利用稳定过表达CB1R或CB2R的HEK293TR细胞制备膜，并整合Gi-CASE生物传感器。该BRET系统通过监测Gα与G...
G蛋白偶联受体（GPCR）是最大的跨膜受体家族，通过异源三聚体G蛋白（Gαβγ）介导多种生理过程。由于GPCR在生物调控和药物靶点中的关键作用，能够测量其信号活性的工具具有重要价值。活细胞生物传感器可检测GPCR刺激后G蛋白活性，已成为研究GPCR/G蛋白信号的有效方法。本文详述利用基于生物发光共振能量转移（BRET）的光学生物传感...
酶促与细胞信号生物传感器用于解析复杂生物系统的活性。针对G蛋白偶联受体（GPCR）——人体中药物靶点最丰富的蛋白家族——的监测传感器种类繁多，在用途、形式和功能上差异显著，其应用不断拓展了人们对这一重要蛋白家族的理解。本文简要总结该领域中日益重要的一个子集：用于测量受体偶联与选择性的转导器生物传感器，重点介绍用于测量受体与异源三聚体...
G蛋白偶联受体（GPCR）调控广泛生理与病理生理过程，理解其在不同细胞环境中的激活与功能至关重要。GPCR 激活受胞外刺激动态调控，且新证据显示其可在内体等细胞器中发挥亚细胞功能，因此需要高时空分辨率精确监测 GPCR 激活过程。本综述介绍可在活细胞中实时监测 GPCR 激活的遗传编码荧光生物传感器，覆盖胞外配体结合、GPCR 构象...
瞬时受体电位经典通道（TRPC）是参与钙离子稳态调控的膜蛋白，其功能受G蛋白偶联受体（GPCR）调节。本研究构建了两种分子内生物发光共振能量转移（BRET）生物传感器，即GFP10-TRPC7-RLucII和RLucII-TRPC7-GFP10，用于在受体激活后监测TRPC7构象变化。作者先在HEK293细胞中瞬时表达不同GPCR和...
异源三聚体G蛋白（Gαβγ）是G蛋白偶联受体（GPCR）信号的主要转导者，介导大量天然刺激和治疗药物的作用。目前尚缺乏在细胞内直接、稳健测量内源G蛋白活性的方法。本文报道一套模块化光学生物传感器，可在活细胞中以亚秒时间分辨率检测内源活性G蛋白。作者基于BRET原理，开发了遗传编码的单分子传感器BERKY，分别识别内源Gα-GTP和游...
mTOR 信号是细胞感知营养、生长因子和能量状态的关键通路。本文报道了一种高灵敏度的基因编码生物发光共振能量转移（BRET）生物传感器 AIMTOR，用于在活细胞中实时监测 mTORC1 活性。该传感器由 YPET 荧光受体、ULK1 衍生 T757 磷酸化底物肽、WW 结构域和 NanoLuc 生物发光供体组成，mTORC1 磷酸...
化学发光生物传感器已在哺乳动物细胞系统中广泛用于研究细胞内信号网络。对细菌而言，现有生物传感器多依赖荧光体系来定量信号分子，但外部激发光在复杂环境中易受低光穿透、高自荧光和光漂白影响。为克服这些限制，作者设计了首个用于研究细菌关键第二信使环二鸟苷酸（cyclic di-GMP, c-di-GMP）的比率型化学发光生物传感器。近期研究...
组胺H3受体（H3R）是治疗多种中枢神经系统疾病的重要药物靶点，但现有筛选方法多依赖高度放大的胞内信号事件，不仅不能直接反映H3R调节，还易产生假阳性和假阴性。为此，作者基于生物发光共振能量转移（BRET）原理设计了分子内H3R构象生物传感器，将NanoLuciferase（Nluc）和HaloTag分别融合至H3R的C端和第三胞内...
第二信使信号网络使细胞感知并适应环境变化。细菌中普遍存在的第二信使环二鸟苷酸（c-di-GMP）协调运动、生物膜形成和毒力等过程。在病原体中，这些网络帮助细菌适应宿主感染过程中的环境变化。尽管已有研究考察 c-di-GMP 水平对毒力的影响，但尚无法在宿主感染各阶段实时可视化 c-di-GMP。为此，作者构建了首个选择性响应 c-d...