KCTD1 regulation of Adenylyl cyclase type 5 adjusts striatal cAMP signaling.
多巴胺向纹状体神经元传递信息，神经传递紊乱会导致运动障碍中的运动缺陷。纹状体多巴胺信号下游汇聚到腺苷酸环化酶5（AC5）介导的环磷酸腺苷（cAMP）合成，表明信号转导在运动生理中至关重要。然而，多巴胺解码与 AC5 调控之间的关系尚不清楚。本研究采用无偏全局蛋白稳定性筛选，鉴定出钾通道四聚化结构域蛋白1（KCTD1）是 AC5 蛋白...
Calibration of FRET-based biosensors using multiplexed biosensor barcoding.
Förster 共振能量转移（FRET）在荧光蛋白生物传感器中广泛用于监测活细胞内生化活动的动态变化。FRET 比值（受体与供体信号之比）常作为 FRET 效率的替代指标，但需借助仅含供体或仅含受体的样品校正信号串扰，且对激光强度、检测器增益等成像条件高度敏感，导致不同实验或时间点之间难以直接比较。受多重生物传感器条形码成像方法启发...
A Reliable System for Quantitative G-Protein Activation Imaging in Cancer Cells.
荧光共振能量转移（FRET）生物传感器是细胞生物学和G蛋白信号研究的重要工具。荧光寿命成像显微镜（FLIM）可避免荧光强度法的许多缺点，并能定量测量生物传感器的激活状态或FRET状态。然而，目前仍缺乏可靠的FLIM-FRET生物传感器，且已有数据处理与分析流程存在可重复性挑战。本研究在原代小鼠胰腺导管腺癌（PDAC）活细胞中建立了一...
Protocol for measuring cell cycle Zn
细胞内可交换锌离子池并非静态，既会响应外界扰动，也会随细胞周期自然波动。本文提供一套基于荧光共振能量转移（FRET）生物传感器进行长时程活细胞成像的实验方案，用于监测表达胞质锌传感器 NES-ZapCV2 的 MCF10a 细胞中游离/不稳定锌（labile Zn2+）的动态变化。方案包括细胞培养与维持、Zn2+ 控制最低培养基（M...
Alteration of gene expression and protein solubility of the PI 5-phosphatase SHIP2 are correlated with Alzheimer's disease pathology progression.
近期GWAS将EGFR鉴定为晚发性阿尔茨海默病新风险基因。SHIP2由INPPL1编码，参与EGFR等受体信号网络，且INPPL1表达与认知下降相关，但其在AD进展中的改变未知。本研究显示AD脑EGFR和INPPL1基因表达上调；SHIP2免疫反应主要位于斑块相关星形胶质细胞和营养不良神经突，其增加与人和5xFAD小鼠脑淀粉样蛋白负...
Characterization of PDGF-Induced Subcellular Calcium Regulation through Calcium Channels in Airway Smooth Muscle Cells by FRET Biosensors.
细胞钙稳态是多种生理过程的基础，但细胞内钙分布不均。哮喘发作时，上皮和炎症细胞分泌血小板衍生生长因子（PDGF），诱导气道平滑肌（ASM）细胞增殖迁移，导致气道狭窄。本研究构建亚细胞靶向 FRET 生物传感器，研究 ASM 细胞不同区室的钙调控。PDGF 诱导的细胞质钙（[Ca2+]C）升高源于细胞外钙内流和内质网（ER）钙（[Ca...
Seeding competent TDP-43 persists in human patient and mouse muscle.
TAR DNA结合蛋白43（TDP-43）是一种RNA结合蛋白，在部分神经退行性疾病的中枢神经系统中以聚集形式积累。TDP-43聚集也是包涵体肌病（IBM）等退行性肌病敏感且特异性的病理特征。来自肌萎缩侧索硬化（ALS）和额颞叶痴呆（FTD）脑裂解液的TDP-43聚集物可在体内外作为自模板化聚集种子，支持类朊毒体样细胞间传播。IBM...
Recording γ-secretase activity in living mouse brains.
γ-secretase 在中枢神经系统中发挥关键作用。我们近期开发的遗传编码 Förster 共振能量转移（FRET）生物传感器，已能在培养活神经元中逐细胞记录 γ-secretase 活性，但其在体内的调控机制仍不清楚。本研究采用近红外（NIR）C99 720-670 生物传感器和 NIR 共聚焦显微镜，在活体小鼠脑内定量记录单个...
A fast method to distinguish between fermentative and respiratory metabolisms in single yeast cells.
酿酒酵母会根据营养可用性调整代谢，通常从葡萄糖发酵转向乙醇呼吸。现有对代谢调控的理解多基于群体平均，而营养转变可能引起单细胞异质响应。本文提出 iCRAFT 方法，将基于 ATP 的 Förster 共振能量转移（FRET）生物传感器 yAT1.03 与呼吸抑制剂 Antimycin A 联用，以在单个酵母细胞中区分发酵代谢与呼吸代...
Remodelling of cAMP dynamics within the SERCA2a microdomain in heart failure with preserved ejection fraction caused by obesity and type 2 diabetes.
为阐明肥胖和2型糖尿病所致保留射血分数心力衰竭（HFpEF）的机制，作者构建在leprdb背景上稳定表达Epac1-PLN Förster共振能量转移（FRET）生物传感器的小鼠模型。db/db小鼠出现肥胖、2型糖尿病及HFpEF表型，表现为轻度左室肥厚、左房充盈压升高和舒张功能受损。活细胞成像显示，与健康db/+心肌细胞相比，db...
Distinct involvement of the cranial and spinal nerves in progressive supranuclear palsy.
最常见的神经退行性蛋白病包括脑内错误折叠 tau 或 α-突触核蛋白沉积。外周神经系统（PNS）中病理蛋白聚集在 α-突触核蛋白病中已被广泛认可，并作为诊断生物标志物受到关注，但在 tau 病中观察较少。为表征 PNS 在 tau 病中的参与，作者对 54 例尸检 tau 病病例（进行性核上性麻痹 PSP 15 例、阿尔茨海默病 A...
Pulmonary Hypertension-Associated Right Ventricular Cardiomyocyte Remodelling Reduces Treprostinil Function.
肺动脉高压（PH）相关右心室（RV）衰竭与肺血管扩张剂作用减弱有关。Treprostinil 在出现心脏失代偿的肺动脉高压（PAH）患者中显示疗效，提示其可能具有心脏获益。本研究评估 treprostinil 与异丙肾上腺素在 RV 和左心室（LV）心肌细胞中的协同作用，并假设疾病相关 RV 心肌细胞结构改变会降低收缩反应和 cAM...
Role of Phosphodiesterase 1 in the Regulation of Real-Time cGMP Levels and Contractility in Adult Mouse Cardiomyocytes.
小鼠心肌细胞中表达钙/钙调蛋白调控的环核苷酸磷酸二酯酶1（PDE1）的 PDE1A 和 PDE1C 两个亚家族；PDE1C 是人心中主要亚家族，可水解 cAMP 和 cGMP。此前报道 PDE1 抑制剂 ITI-214 在心力衰竭患者中产生正性肌力作用，主要归因于 cAMP/PKA 信号，但 PDE1 对心脏 cGMP 的调控尚未直...
Micropillar enhanced FRET-CRISPR biosensor for nucleic acid detection.
CRISPR技术因具有极高的灵敏度和特异性，已被广泛用于病原体检测。尽管高长径比微结构在增强生化反应中的应用潜力已受到关注，但其在CRISPR检测中的应用仍较少。本研究开发了一种基于FRET的生物传感器，将高长径比微结构与Cas12a介导的trans-cleavage相结合，用于检测HPV 16 DNA片段。结果表明，密度更高的微柱...
RhoA balances microglial reactivity and survival during neuroinflammation.
小胶质细胞是脑内最大的髓系细胞群。在损伤、疾病或炎症过程中，小胶质细胞会进入不同功能状态，主要参与恢复脑稳态；但持续或过度的炎症反应可导致脑损伤。细胞骨架动态重排与外部刺激驱动的小胶质细胞反应性改变相关，调控细胞骨架重排的蛋白（如 Rho GTPase RhoA）可能精细调节损伤、疾病或炎症中小胶质细胞的功能状态。本研究采用多生物传...
DnaJs are enriched in tau regulators.
tau蛋白异常积累是多种神经退行性疾病的关键致病因素，tau种子化可能介导其可预测扩散。分子伴侣可调节tau病理，但既往多孤立研究。本研究采用半高通量活细胞成像方法，利用稳定表达含额颞叶痴呆相关P301S突变的tau重复域并融合FRET荧光对的Tau RD P301S FRET生物传感器细胞，筛选约50个来自五大主要家族的分子伴侣对...
Visual quantification of prostaglandin E
钙瞬变驱动细胞释放前列腺素 E2（PGE2）。本研究结合荧光显微镜与模拟模型，可视化 PGE2 诱导的蛋白激酶 A（PKA）激活，并定量单细胞分泌的 PGE2。首先制备表达光遗传或化学遗传钙通道刺激器 OptoSTIM1 或 Gq-DREADD 的 PGE2 产生细胞；其次制备表达 Gs 偶联 PGE2 受体 EP2 和基于 För...
TDP-43 pathology is associated with increased tau burdens and seeding.
大多数阿尔茨海默病（AD）病例除淀粉样蛋白-β斑块和含磷酸化 tau（p-tau）的神经原纤维缠结外，还合并以病理性 TDP-43 胞质聚集体为特征的边缘系统为主年龄相关 TDP-43 脑病神经病理改变（LATE-NC）。LATE-NC 与更严重临床结局相关，TDP-43 与 p-tau 在 AD 发病中可能呈病理协同，但 TDP-...
Glycolysis maintains AMPK activation in sorafenib-induced Warburg effect.
肝细胞癌（HCC）是全球第二大致命癌症，仍缺乏根治性治疗。有氧糖酵解（Warburg 效应）是索拉非尼一线治疗诱导的主要耐药机制，并受代谢主调控因子 AMPK 调控。AMPK 激活是耐药所必需的，但其激活动态及调控机制研究较少。本研究通过工程化 Huh7 细胞稳定表达 AMPK 活性生物传感器 AMPKAR2，利用 FRET 高内容...
Molecular Design of FRET Probes Based on Domain Rearrangement of Protein Disulfide Isomerase for Monitoring Intracellular Redox Status.
多结构域蛋白可基于结构域协同相互作用和变构调节实现复杂功能。本研究探索将多结构域蛋白作为 Förster 共振能量转移（FRET）生物传感器的基础，以蛋白二硫键异构酶（PDI）为代表。PDI 是研究充分的多结构域蛋白，其氧化还原依赖构象变化可暴露跨越 b' 和 a' 结构域的疏水表面，该表面是底物主要结合位点。利用 PDI 的动态结...