Expanded applications of bioluminescence microscopy with phasor analysis.
生物发光可用于体外和体内监测生物过程，但多种生物发光报告子发射谱重叠，同时检测困难。作者此前发展了生物发光相位分析，用于分辨光谱相近探针。本研究进一步表征多种常用荧光素酶报告子的相位输出，并将该方法扩展到组织等复杂环境中的多重混合分辨。作者将生物发光相位分析应用于多维模型中的成像生物传感器，发现生物发光输出的细微变化可被清晰分辨，使...
A BRET biosensor for measuring uncompetitive engagement of PRMT5 complexes in cells.
蛋白精氨酸甲基转移酶5（PRMT5）在细胞生理中发挥全局作用，是癌症治疗靶点。约10–15%的人类癌症中甲基硫腺苷磷酸化酶（MTAP）基因缺失导致甲基硫腺苷（MTA）积累，暴露出合成致死性，为选择性靶向PRMT5的精准医学提供机会。已报道的小分子PRMT5抑制剂通过不同机制结合辅底物S-腺苷甲硫氨酸（SAM）或肽底物口袋；部分化学型...
A Putative Frizzled 7-Targeting Compound Acts as a Firefly Luciferase Inhibitor.
Frizzled（FZD1−10）家族G蛋白偶联受体介导WNT信号，调控增殖输入；FZD7失调及WNT/β-catenin信号增强常见于肠癌，因此开发FZD7靶向药物具有价值。基于结构的虚拟筛选得到化合物28，其在TOPFlash荧光素酶报告基因检测中显示抑制WNT/β-catenin信号。然而药理学验证表明，化合物28实际上是强效...
Variable CGRP family peptide signaling durations and the structural determinants thereof.
αCGRP、βCGRP、AM和AM2/IMD通过激活与RAMP1-3偶联的CLR或CTR两类B类GPCR，参与疼痛、神经免疫及心血管/淋巴调节。本研究用活细胞BRET cAMP生物传感器CAMYEL比较两种CGRP肽及多种N端延伸不同的AM/AM2/IMD片段信号动力学。结果显示，AM2/IMD(8-47)和AM2/IMD-53在C...
Direct interrogation of context-dependent GPCR activity with a universal biosensor platform.
G蛋白偶联受体（GPCRs）是人类基因组编码的最大可药靶蛋白家族，但理解和靶向它们受到缺乏可靠工具测量其在生理相关背景中细微行为的限制。本文开发了一组紧凑的单载体 G 蛋白光学（ONE-GO）生物传感器构建体，作为可扩展平台，可方便地用于高保真测量几乎任何 GPCR 的 G 蛋白激活，即使受体在内源表达的原代细胞中。通过在原代心血管...
Development of Noninvasive Activity-Based Protein Profiling-Bioluminescence Resonance Energy Transfer Platform Technology Enables Target Engagement Studies with Absolute Specificity in Living Systems.
在活体系统中以极高特异性进行非侵入、实时、纵向蛋白质功能成像，是现代生物医学研究的关键挑战之一。本文报道了一种名为活性蛋白谱-生物发光共振能量转移（ABPP-BRET）的平台融合技术。该方法将活性蛋白谱（ABPP）与生物发光共振能量转移（BRET）相结合，可在活细胞中以实时、纵向方式监测目标蛋白的翻译后修饰与酶活性变化。作者以半合成...
Effect of hormone-induced plasma membrane phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate depletion on receptor endocytosis suggests the importance of local regulation in phosphoinositide signaling.
磷脂酰肌醇4,5-二磷酸（PIP2）对 G 蛋白偶联受体（GPCR）内吞至关重要。此前研究表明，化学诱导将 5-磷酸酶招募至质膜可耗竭 PIP2，并阻止 β2 肾上腺素能受体（β2AR）内吞至早期内体。本研究利用 1 型血管紧张素受体（AT1R）或 M3 毒蕈碱型乙酰胆碱受体（M3R）考察激素诱导的质膜 PIP2 耗竭对 β2AR ...
Control of CCR5 Cell-Surface Targeting by the PRAF2 Gatekeeper.
新合成的G蛋白偶联受体（GPCR）向细胞表面靶向需在内质网出口位点（ERESs）被募集进入COPII囊泡，该过程可受escort蛋白促进或gatekeeper蛋白滞留调控。PRAF2是内质网驻留四跨膜蛋白，作为GABAB受体GB1亚基的gatekeeper，识别其C端串联二亮氨酸/RXR滞留基序。PRAF2也曾通过双杂交与趋化因子受...
Protegrin-2, a potential inhibitor for targeting SARS-CoV-2 main protease M
本研究旨在寻找针对 SARS-CoV-2 主蛋白酶 Mpro（3CL protease）的有效抑制剂，以应对持续传播的病毒变异株。作者从抗菌肽数据库筛选约 200 个抗菌肽，采用分子对接、过敏原性和毒性预测等计算方法进行初筛，并选取候选肽进行实验验证。分子对接显示天然抗菌肽 Protegrin-2 与 Mpro 变构位点具有较高结合...
Adrenomedullin 2/intermedin is a slow off-rate, long-acting endogenous agonist of the adrenomedullin
肾上腺髓质素2/中间素（AM2/IMD）、肾上腺髓质素（AM）和降钙素基因相关肽（CGRP）通过激活由B类G蛋白偶联受体CLR与RAMP1、RAMP2或RAMP3组成的三种异二聚体受体，参与心血管、淋巴和神经系统功能。CGRP和AM分别偏好RAMP1和RAMP2/3复合物，而AM2/IMD通常被认为选择性较低，因此其与CGRP和AM...
Downstream signalling of the disease-associated mutations on GPR56/ADGRG1.
GPR56/ADGRG1 是一种黏附性 G 蛋白偶联受体（GPCR），其突变可因神经祖细胞向脑表面过度迁移而导致皮层畸形。在脑表面，GPR56 与胶原 III 相互作用，通过 Gα12/13 诱导 Rho 依赖性激活并抑制神经元迁移；在人胶质瘤细胞中，GPR56 通过 Gαq/11 依赖性 Rho 通路抑制细胞迁移，且 GPR56-...
Intracellular cGMP increase is not involved in thyroid cancer cell death.
5型磷酸二酯酶抑制剂（PDE5i）可升高细胞内环磷酸鸟苷（cGMP）水平，并用于勃起功能障碍治疗。已有研究提示 cGMP 可能影响内分泌肿瘤细胞生长，因此 PDE5i 可能影响癌症风险。本研究评估 PDE5i 是否在体外调节甲状腺癌细胞生长。作者采用恶性甲状腺乳头状癌细胞系 K1、良性甲状腺滤泡上皮细胞系 Nthy-ori 3-1 ...
Homocysteine causes neuronal leptin resistance and endoplasmic reticulum stress.
异常升高的血清同型半胱氨酸与肥胖、心血管疾病及神经系统疾病相关。瘦素是抗肥胖蛋白，其作用主要通过神经元细胞中 Ob-R 受体介导；当瘦素无法激活其特异信号通路，尤其在内质网应激状态下，会导致肥胖中的瘦素抵抗。本研究检测同型半胱氨酸对表达 Ob-Rb 受体的 SH-SY5Y 神经母细胞瘤细胞中瘦素信号的影响。结果显示，同型半胱氨酸显著...
Short O-GlcNAcase Is Targeted to the Mitochondria and Regulates Mitochondrial Reactive Oxygen Species Level.
O-GlcNAc 糖基化是一种可逆翻译后修饰，由 OGT 和 OGA 分别催化添加与去除，参与细胞质、核及线粒体蛋白调控。线粒体中主要 OGT 变体 mOGT 已被提出，但线粒体 OGA 尚未鉴定。OGA 存在长、短两种剪接异构体。本研究通过细胞分级分离发现，短 OGA（S-OGA）在 HEK-293T、RAW 264.7 细胞及小...
BRET-Based Biosensors to Measure Agonist Efficacies in Histamine H
组胺H1受体（H1R）是一种G蛋白偶联受体（GPCR），在组胺激活后介导过敏反应，是抗组胺药物的重要靶点。H1R主要通过异源三聚体Gq蛋白传递信号，并可被GPCR激酶（GRK）2、5和6磷酸化，从而促进β-arrestin1和/或2的招募。不同结构激动剂可能选择性激活这些胞内信号分子，即偏倚激动。为评估H1R的偏倚激动，本研究采用生...
Exploring determinants of agonist efficacy at the CB1 cannabinoid receptor: Analogues of the synthetic cannabinoid receptor agonist EG-018.
G蛋白偶联受体（GPCR）的中性拮抗剂仍较罕见，多数所谓拮抗剂实为反向激动剂。合成大麻素受体激动剂（SCRA）EG-018 曾被报道为低效能 CB1 激动剂。本研究对 EG-018 及其 13 个类似物，以及已知 CB1 中性拮抗剂进行了比较表征。在稳定表达人 CB1 受体的 HEK 细胞中，采用实时 BRET 生物传感器 CAMY...
Mechanistic insights into dopaminergic and serotonergic neurotransmission - concerted interactions with helices 5 and 6 drive the functional outcome.
大脑功能依赖神经递质介导的神经元间通讯，其失调可导致多种精神和神经疾病。本研究结合全原子分子动力学模拟、活细胞BRET生物传感器和电生理实验，解析多巴胺在D2受体（D2R）上的作用机制。多巴胺及其结构类似物显示，配体与D2R结合口袋中TM5关键残基S5.42和TM6关键残基H6.55同时形成极性相互作用时，产生类似多巴胺的偶联特征，...
Restoring glutamate receptosome dynamics at synapses rescues autism-like deficits in Shank3-deficient mice.
Shank3单基因突变可导致自闭症谱系障碍（ASD）。Shank3是谷氨酸受体组（glutamate receptosome）的核心支架蛋白，通过PSD95–GKAP–Shank3–Homer复合体将离子型NMDA受体与代谢型mGlu5受体物理连接，从而调控NMDA突触功能和可塑性诱导。完整的受体组支持谷氨酸受体激活和可塑性诱导，而...
Illuminating the complexity of GPCR pathway selectivity - advances in biosensor development.
G蛋白偶联受体（GPCRs）仍是药物发现的核心靶点。其广泛表达和广泛的信号转导作用决定了它们在人体生理中的重要性。尽管超过800种GPCR共享共同结构，但独特差异决定配体特异性和通路选择性。从传统放射性配体结合实验和器官浴收缩反应提供的简化图景，到认识介导GPCR激活并将其转化为生理效应的分子介质，配体结合到生物学效应之间的路径日益...
A general method for quantifying ligand binding to unmodified receptors using Gaussia luciferase.
可靠测量配体与细胞表面受体的结合对生物学和药理学研究具有重要意义。现有共振能量转移方法虽灵敏，但通常需要对受体进行标签化，可能改变配体结合特性。为此，作者开发了一种无标签活细胞检测系统，以海萤荧光素酶（Gaussia luciferase, GLuc）作为生物发光共振能量转移（BRET）供体。GLuc 与常用 NanoLuc 分子量...