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）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...
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...
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...
溶液相与细胞内生物传感显著增强了对生物学与病理学基础分子过程的理解。光学方法因探针和仪器成本低而受青睐；色谱方法虽有帮助，但荧光生物传感可进一步提高灵敏度，并在复杂介质中更有效。基于共振能量转移（RET）的传感器利用荧光、生物发光或化学发光（分别为FRET、BRET、CRET）作为能量供体，在分子或环境变化时引起发射光谱、寿命或强度...
荧光报告基因和生物传感器已成为生物与生物医学研究的重要工具，但荧光测量需要外部激发光，限制了其在厚组织和活体动物中的应用。生物发光报告基因和生物传感器利用酶催化的放热生化反应产生激发态发射体，无需外部激发，可在暗背景上获得高灵敏度，并减少光毒性和自发荧光干扰。本综述首先介绍生物发光报告基因的发展，包括荧光素酶-荧光素体系、底物类似物...
G蛋白偶联受体（GPCR）药物发现正处于关键节点。传统筛选多依赖人胚肾293（HEK293）等异源细胞模型，但这类模型难以充分反映目标细胞、组织和整体动物中的生理与病理背景。当前研究正逐步转向更具相关性的细胞、组织切片和整体动物平台，并发展可在单细胞水平解析信号事件的分析方法。光学生物传感器能够实时追踪受体激活、G蛋白偶联、β-ar...
游离脂肪酸（FFA）家族G蛋白偶联受体（GPCR）因在代谢和炎症中的调控作用而成为潜在药物靶点，但其药理学复杂，研究困难。近年来，能够在活细胞中实时评估生物功能的生物传感器技术显著增强了GPCR药理学与功能研究能力。这些技术包括遗传编码传感器，其通过生物发光或荧光蛋白在刺激下改变发光强度或发射波长来报告受体结合、构象变化、G蛋白激活...
光学传感器是活细胞研究的重要工具，可实时追踪脂质、离子和酶等关键细胞组分的定位、浓度变化或活性。现有探针大多基于荧光，在高端显微镜支持下可提供高空间与时间精度，但要求事件时间尺度与传感器响应时间匹配。过去20年发展出的许多传感器为遗传编码型，其设计多样，应用从简单到复杂。遗传编码传感器在荧光蛋白被发现、其光学性质被工程化改进以及通过...
代谢型γ-氨基丁酸B受体（GABAB）细胞表面稳定性调控机制仍不清楚。与许多G蛋白偶联受体不同，GABAB不经历激动剂促进的内吞，而是组成性内吞并快速下调。作者以GABAB(1b)第二胞内环为诱饵进行酵母双杂交筛选，鉴定出泛素特异性蛋白酶14（USP14）与其相互作用。利用生物发光共振能量转移（BRET）泛素化探针，在活细胞中检测到...
细胞内 3′-5′-环腺苷酸单磷酸（cAMP）是众多信号转导通路（包括 G 蛋白偶联受体触发通路）下游的主要第二信使之一。数十年来，cAMP 生化检测在基础研究和药物发现中发挥了重要作用，为细胞生理学和制药工业提供了依据。然而，尽管成绩显著，大多数传统 cAMP 检测工具存在共同根本缺陷：测量前必须破坏样品以释放 cAMP。这一瓶颈...
完全理解G蛋白偶联受体（GPCR）生物学的最后前沿，是在完整生物系统内实时评估GPCR活性、相互作用与信号传导，包括检测受体活性、转运、二聚化、蛋白-蛋白相互作用、第二信使产生及下游信号事件，并具备高空间分辨率和快速动力学读出。基于共振能量转移（RET）的生物传感器在体外和细胞检测中已能实现上述监测，但将其应用于完整动物仍面临困难。...
受体酪氨酸激酶（RTKs）结合细胞表面的一类生长因子，并通过胞内酪氨酸激酶结构域及磷酸化调控序列介导广泛发育与出生后细胞过程。激活后，RTKs 招募含 SH2 或 PTB 结构域的信号分子，形成多蛋白复合物，调控增殖、存活、凋亡、迁移、分化、代谢、转录等反应。本章重点阐述 ErbB、Eph、FGF、Kit、MET、MuSK、PDGF...
海肾荧光素酶（RLUC）是基因表达检测和体内生物传感器应用中的多功能工具，但其催化机制尚未阐明。RLUC 与 α/β 水解酶家族相关，最近同源物为细菌脱卤酶，因此具有水解酶折叠的蛋白质如何作为脱羧加氧酶发挥作用成为关键问题。本研究以 coelenterazine 对 RLUC 同源模型和晶体结构进行分子对接，提出功能残基假说，并通过...