本文报道了对一种生物合成融合蛋白 CFP–GBP–YFP 光学性质的系统表征。该蛋白由青色荧光蛋白（CFP）、葡萄糖结合蛋白（GBP）和黄色荧光蛋白（YFP）融合而成，其中 CFP 和 YFP 分别作为分子内荧光共振能量转移（FRET）的供体和受体。作者测量了融合蛋白的吸收、荧光发射、激发和荧光衰减，并与游离 CFP、YFP 比较，...
钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II（CaMKII）是心脏细胞内信号转导的关键介质，但现有工具难以在活心肌细胞中动态评估其定位与激活状态。本研究采用新型荧光共振能量转移（FRET）生物传感器 Camui，其全长 CaMKII 两端分别融合 CFP 和 YFP，用于在兔心室肌细胞中测量 CaMKII 激活状态。结果显示，Camui 及其缺失...
现有骨骼肌肌浆网（SR）游离钙荧光监测工具定量价值有限：非比率信号难校准且特异性不足，FRET 传感器动态范围小，并受靶向不完全和钙网蛋白内源配体干扰。本文报道将 cameleon D4cpv 与钙网蛋白 1（Casq1）或低钙结合变体 Casq1-ΔAsp 融合的新型比率型荧光生物传感器，实现向 SR 终末池精确靶向。D4cpv-...
荧光寿命分辨成像显微镜（FLIM）已被用于监测蛋白水解酶膜型1基质金属蛋白酶（MT1-MMP）的酶活性，该酶参与细胞外基质蛋白降解及细胞迁移等过程，其表达升高与肿瘤细胞侵袭潜能正相关。本文利用一种基于 Förster 共振能量转移（FRET）的基因编码生物传感器，在体外及活 HeLa 和 HT1080 细胞中检测 MT1-MMP 的...
背景：Rho GTPases 参与癌症转移调控。侵袭性癌细胞形成 invadopodia，即富含 F-actin 的基质降解突起，对肿瘤侵袭和血管内侵入重要。invadopodia 处 actin 动态调控关键，需要 cofilin 切割活性产生无 actin 的 barbed ends。cofilin 切割活性受多种机制严格调控，...
石墨烯是零维富勒烯、一维碳纳米管和三维石墨的基本构建单元。石墨烯具有独特的平面结构以及新颖的电子性质，因而受到科学家的广泛关注。本综述选择性分析了石墨烯生物应用领域的当前进展。特别是，详细总结了用于生物应用的石墨烯生物功能化、利用石墨烯或石墨烯基纳米材料开发基于荧光共振能量转移（FRET）的生物传感器，以及石墨烯或石墨烯基纳米材料在...
由于稀土掺杂纳米晶在显示器件、光通信、固态激光、催化和生物标记等应用中具有潜力，其可控合成受到广泛关注。本 Account 总结了清华大学李亚栋课题组在稀土掺杂纳米晶合成、光学-磁学性质及应用方面的进展。自2005年提出液-固-溶液（LSS）纳米晶合成策略以来，作者制备了一系列单分散胶体氟化物、氧化物、氢氧化物、正钒酸盐、硫氧化物、...
Pippi 是一种基于 Förster 共振能量转移（FRET）原理的磷脂酰肌醇磷酸指示剂，由青色荧光蛋白（CFP）和黄色荧光蛋白（YFP）对、夹在两者之间的 PH 结构域以及用于质膜定位的 K-Ras C 端序列组成。在双光子激发（TPE）显微镜下，用于激发 CFP 的条件会明显交叉激发 YFP，使初始 FRET 图像信噪比低，难...
磺脲类药物（SUs）是治疗2型糖尿病的常用口服药，传统上通过结合磺脲类受体（SUR）刺激胰岛β细胞分泌胰岛素。近期研究发现SUs还可激活cAMP直接激活的交换蛋白2（Epac2），但其分子机制尚不清楚。本研究利用FRET荧光生物传感器成像和生化分析，证明SUs通过直接结合Epac2激活该蛋白及其下游信号。突变分析与分子对接鉴定出Ep...
选择性调节氧化还原状态可能改善癌症治疗，但长期缺乏实时测量细胞内氧化还原电位的方法。本文报道一种基于FRET的新型遗传编码生物传感器CY-RL7，用于在微流控通道中实时监测肿瘤转化细胞对谷胱甘肽扰动的氧化还原响应。微流控网络用于精确控制细胞附近微尺度流动并外源递送药物。作者以二酰胺（diamide）作为硫醇氧化剂，并以BSO和BCN...
甲状旁腺激素（PTH）通过破坏钠依赖性磷酸盐转运体2A（Npt2a）与钠-氢交换调节因子1（NHERF-1）的结合，抑制肾近端小管磷酸盐重吸收，该过程由蛋白激酶C（PKC）激活启动。为阐明动态事件顺序，作者在活体袋狸肾细胞（OK cells）中研究其时间过程。利用FRET生物传感器发现，PTH可在数秒至数分钟内激活细胞内PKC。在表...
膜筏是富含鞘脂和胆固醇的质膜微区，其中动态排列多种信号蛋白。cAMP/蛋白激酶A（PKA）通路的多个组分，包括β-肾上腺素受体（β-AR）、G蛋白和腺苷酸环化酶（AC），在膜筏与非筏区域呈差异定位。由于PKA参与调控多种基本细胞功能，且许多功能依赖膜筏，理解PKA活性如何被这些质膜微区特异性调节具有重要意义。为此，作者开发了改进的F...
磷脂酸（PA）是质膜中的主要磷脂之一。尽管已有报道表明 PA 在细胞存活和形态中发挥关键作用，但在活细胞中 PA 何时、何地产生仍不清楚。基于 Förster 共振能量转移（FRET）原理，作者构建了 PA 生物传感器并命名为 Pii（phosphatidic acid indicator）。该传感器将 DOCK2 的脂质结合域夹在...
跨内皮迁移（TEM）是白细胞从血管进入组织的受调控过程，Rho GTP 酶参与该过程，但各成员贡献不明。本研究用 RNA 干扰筛选鉴定影响 T 细胞 TEM 的 Rho GTP 酶，证明 RhoA 对该过程至关重要。RhoA 缺失导致迁移极性丧失：细胞缺乏前缘和尾足结构，转而形成稳定的窄突起，且突起与收缩事件去极化分布。通过成像 R...
为开发可个体化评估慢性髓系白血病（CML）患者药效的诊断方法，作者基于荧光共振能量转移（FRET）原理构建了一种可在活细胞中评价BCR-ABL激酶活性的生物传感器。该传感器利用BCR-ABL的特征底物CrkL，将CrkL夹在黄荧光蛋白变体Venus与增强型青荧光蛋白（ECFP）之间，使CrkL的SH2结构域与磷酸化酪氨酸Y207发生...
Mizutani 等开发了一种高灵敏、高特异的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器，用于在活细胞中定量检测 BCR-ABL 激酶活性及其对药物的响应。该传感器以 BCR-ABL 主要底物 CrkL 为识别元件，将其夹在黄色荧光蛋白 Venus 与增强青色荧光蛋白 ECFP 之间；当 BCR-ABL 激酶活性升高时，CrkL 酪氨酸...
控制动脉直径的细胞机制在高血压中仍不明确。本文报道一种方法，可在1.5%异氟烷麻醉的活鼠中同时记录动脉平滑肌细胞内钙浓度（[Ca2+]i）、肌球蛋白轻链激酶（MLCK）激活分数和动脉外径，并与动脉血压同步。该方法还能评估局部受体活性对[Ca2+]i、MLCK活性和直径的影响，而不受全身效应干扰。研究使用在平滑肌中表达钙/钙调蛋白激活...
从少叶藤黄（Garcinia paucinervis）叶片中分离得到4个新化合物paucinervins A–D（1–4）和15个已知化合物，并通过光谱证据解析新化合物结构。所有19个化合物均使用遗传工程HeLa-C3细胞评估其诱导凋亡作用；该细胞表达一种可检测caspase-3激活的荧光生物传感器。结果显示，8个化合物在25 μM...
Furin是一种特异性内蛋白酶，可将前蛋白加工为活性蛋白，在正常细胞及肿瘤、炭疽等疾病中发挥重要作用。Furin被认为在高尔基体与细胞表面之间循环，而炭疽保护性抗原PA83被细胞加工常被视为细胞表面存在大量furin的证据。为监测furin，作者设计了切割激活型FRET生物传感器，将ECFP与YPet通过源自PA83的肽序列SNSR...
本研究在HSY-EA1细胞中考察肌醇(1,4,5)-三磷酸[Ins(1,4,5)P3]生成对机械刺激诱导Ca2+响应的贡献。利用Ins(1,4,5)P3生物传感器LIBRAvIII，机械刺激引起受刺激区域胞浆[IP3]i局部升高，并随刺激区[IP3]i升高而像胞内IP3波一样扩展；随后邻近细胞出现短暂小幅[IP3]i升高。磷脂酶C抑...