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...
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...
Molecular Mechanism of a FRET Biosensor for the Cardiac Ryanodine Receptor Pathologically Leaky State.
心肌细胞肌浆网（SR）经高活性静息2型兰尼碱受体（RyR2）发生Ca2+泄漏，可致心律失常。外源肽DPc10优先结合并促进病理泄漏态RyR2，钙调蛋白（CaM）结合则抑制泄漏，低CaM亲和力提示泄漏态。作者据此发展靶向RyR2的FRET生物传感器。本研究用供体标记FKBP12.6（D-FKBP）解析受体标记CaM（A-CaM）与Ry...
Molecular Mechanism of a FRET Biosensor for the Cardiac Ryanodine Receptor Pathologically Leaky State.
心肌细胞肌浆网（SR）通过静息高活性心脏兰尼碱受体2（RyR2）发生Ca2+泄漏，可致心律失常。外源肽DPc10可检测泄漏态RyR2，钙调蛋白（CaM）可抑制RyR2泄漏。据此，作者发展了靶向RyR2药物发现的FRET生物传感器。本文用FRET解析SR囊泡中DPc10与CaM结合RyR2的分子机制。以AF488标记FKBP12.6（...
Advancements in a FRET Biosensor for Live-Cell Fluorescence-Lifetime High-Throughput Screening of Alpha-Synuclein.
α-突触核蛋白（aSyn）错误折叠与寡聚化是帕金森病等突触核蛋白病的关键病理事件，亟需能挽救相关细胞表型的小分子。本文在既往 aSyn 细胞荧光寿命（FLT）-Förster 共振能量转移（FRET）生物传感器基础上，构建了可诱导表达的红移 mCyRFP1/mMaroon1（OFP/MFP）FRET 对 aSyn 生物传感器。该传感...
Fluorescence lifetime FRET assay for live-cell high-throughput screening of the cardiac SERCA pump yields multiple classes of small-molecule allosteric modulators.
本研究利用基于荧光共振能量转移（FRET）的活细胞生物传感器，在稳健的高通量筛选（HTS）平台中鉴定能够改变心脏肌浆/内质网钙 ATP 酶（SERCA2a）结构与活性的小分子。研究主要目标是发现可改善 SERCA 功能的药物样小分子激活剂，用于心衰治疗。作者此前已建立基于人 SERCA2a 的分子内 FRET 生物传感器，并使用新型...
Generation of pulsatile ERK activity in mouse embryonic stem cells is regulated by Raf activity.
细胞外调节激酶（ERK）是一种丝氨酸/苏氨酸激酶，参与细胞增殖、分化等过程，其 Ras-Raf-MEK-ERK 通路对小鼠着床前胚胎原始内胚层分化及胚胎干细胞（ESC）体外分化至关重要。为在活细胞水平监测未分化和分化 ESC 中的 ERK 活性，作者利用 PiggyBac 系统建立稳定表达 FRET 生物传感器 EKAREV-NLS...
FRET assay for live-cell high-throughput screening of the cardiac SERCA pump yields multiple classes of small-molecule allosteric modulators.
本研究利用基于荧光共振能量转移（FRET）的活细胞生物传感器，建立了稳健的高通量筛选（HTS）平台，用于发现能够改变心脏肌浆/内质网钙 ATP 酶（SERCA2a）结构与活性的小分子化合物。研究目标是筛选可改善 SERCA 功能、用于治疗心力衰竭的药物样小分子激活剂。作者此前已证明，基于人源 SERCA2a 的分子内 FRET 生物...
The LC3B FRET biosensor monitors the modes of action of ATG4B during autophagy in living cells.
尽管多种巨自噬机制已被解析，活细胞实时追踪仍困难。ATG4B 蛋白酶对 MAP1LC3B/LC3B 进行 C 端切割（priming），是自噬激活早期事件。由于缺乏活细胞报告子，作者开发了响应 LC3B 被 ATG4B priming 的 Förster 共振能量转移（FRET）生物传感器。该传感器由 pH 耐受的供体-受体对 Aq...
Nimesulide, a COX-2 inhibitor, sensitizes pancreatic cancer cells to TRAIL-induced apoptosis by promoting DR5 clustering †.
尼美舒利是一种非甾体抗炎药和选择性COX-2抑制剂，具有抗肿瘤和抗增殖活性，可诱导口腔、食管、乳腺和胰腺癌细胞凋亡。尽管因肝毒性撤市，它仍是开发新型抗癌药物的重要研究工具。本文报道尼美舒利通过促进质膜上死亡受体5（DR5）聚集，增强TRAIL诱导的凋亡，使对TRAIL耐药的胰腺癌细胞重新敏感。该作用与相关化合物DuP-697类似，后...
Arf5-mediated regulation of mTORC1 at the plasma membrane.
哺乳/机械雷帕霉素靶蛋白（mTOR）激酶调控真核细胞主要信号通路。除溶酶体调控外，mTORC1 也定位于其他区室，但非溶酶体位点的招募与激活机制知之甚少。作者以 mTORC1 亚基 Raptor 为诱饵，通过免疫沉淀和质谱鉴定其新互作蛋白，发现 Arf5 是质膜皱褶处 mTORC1 信号的新型调控因子。Arf5-GFP 与内源 mT...
Probing coenzyme A homeostasis with semisynthetic biosensors.
辅酶A（CoA）是代谢核心辅因子，但缺乏在活细胞内测量其浓度的方法。本文报道首个用于测定哺乳动物细胞不同细胞器中游离CoA的半合成生物传感器。该传感器基于Snifit概念，由工程化GFP–HaloTag融合蛋白与荧光配体组成：HaloTag被细胞可渗透的Halo-MaP-TAZ探针特异性共价标记，探针含MaP荧光团和三唑（TAZ）配...
Generation of transgenic mice expressing a FRET biosensor, SMART, that responds to necroptosis.
坏死性凋亡是一种受调控的细胞死亡形式，参与缺血再灌注损伤、病毒感染和药物诱导的组织损伤等多种病理过程，但其在体内何时、何地发生仍不清楚。作者此前开发了基于 Förster 共振能量转移（FRET）的生物传感器 SMART（基于 FRET 的 RIPK3 介导 MLKL 激活传感器），可在体外监测人源和小鼠细胞系中坏死性凋亡进程中 M...
Sarcomere dynamics revealed by a myofilament integrated FRET-based biosensor in live skeletal muscle fibers.
肌节是骨骼肌收缩的功能单位，多种获得性和遗传性肌病影响其功能。在完整活体骨骼肌纤维中实时研究肌节激活机制具有挑战。本研究设计并构建了一种骨骼肌特异性分子内FRET生物传感器，将其工程化整合入快骨骼肌肌钙蛋白C（TnC），用于研究肌节激活动态。在转基因动物中，TnC生物传感器通过化学计量替换内源TnC整合入肌丝，不改变正常骨骼肌收缩形...
A screening-compatible live cell fluorescence resonance energy transfer-based assay for modulation of Rho GTPase activity.
Rho家族GTP酶是细胞骨架动态的核心调控因子，其活性受鸟苷酸交换因子（RhoGEF）和GTP酶激活蛋白（RhoGAP）调控。本方案提供一套稳健、可高通量筛选的活细胞荧光共振能量转移（FRET）生物传感器检测流程，用于在天然细胞环境中分析RHOA、RAC1和CDC42等GTP酶活性变化。该传感器为遗传编码单链报告蛋白，包含循环置换m...
Pathological structural conversion of α-synuclein at the mitochondria induces neuronal toxicity.
α-突触核蛋白（α-Syn）聚集驱动帕金森病（PD），但其自组装与结构转化的早期阶段尚未在神经元内被直接观察。本研究利用单分子 Förster 共振能量转移（smFRET）生物传感器追踪神经元内 α-Syn 的构象状态，发现 α-Syn 以浓度依赖和序列特异方式由单体转化为两种不同寡聚体状态。三维 FRET-关联光镜与电镜（FRET...
In-Depth Characterization of Endo-Lysosomal Aβ in Intact Neurons.
淀粉样蛋白β（Aβ）肽在神经元内产生，部分释放至脑实质，部分保留在胞内。由于抗Aβ抗体同时捕获Aβ及其前体蛋白APP和C99，胞内Aβ检测仍具挑战。作者此前开发了C99 720-670 FRET生物传感器用于记录γ-分泌酶活性，并建立了多重免疫染色平台，可在亚细胞分辨率下选择性检测胞内Aβ。利用这些方法，作者发现C99主要在晚期内体...
The quantum dot
Förster共振能量转移（FRET）是荧光生物传感器中常用且理想的信号转导方式，具有高信噪比和可见信号。尽管已有大量工作通过优化生物分子提高检出限和动态范围，但染料的选择及其相对位置仍研究不足。本文采用实验与计算相结合的方法，系统比较有机荧光团（Cy5或Texas Red）与无机纳米颗粒（量子点，QD）的性质，以及FRET供体或受...