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...
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（...
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...
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...
肿瘤坏死因子（TNF）在类风湿关节炎、克罗恩病等炎症和自身免疫疾病中起重要作用。TNF通过与TNFR1或TNFR2结合发挥效应，因此小分子疗法需选择性抑制TNFR1以避免副作用。近期，我们构建了时间分辨荧光共振能量转移（FRET）生物传感器，用于高通量筛选调节TNFR1构象的小分子，并鉴定出可抑制受体激活但效力较低的zafirluk...
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...
环核苷酸磷酸二酯酶2A（PDE2A）和3A（PDE3A）在调控环腺苷酸（cAMP）与环鸟苷酸（cGMP）-cAMP串扰中具有重要作用，且各自具有最多三种异构体。由于传统方法难以获得异构体特异性敲除小鼠或细胞，其各自对cAMP动态的贡献难以研究。本研究利用腺病毒介导的CRISPR/Cas9基因编辑，在原代新生和成年大鼠心室心肌细胞中敲...
Rac 小 GTP 酶在内耳胚胎发育中发挥重要作用，但其在耳蜗毛细胞（HC）谱系确定后的功能仍不清楚。本研究利用 GFP 标记的 Rac 质粒和表达 Rac1 荧光共振能量转移（FRET）生物传感器的转基因小鼠，揭示了 Rac 在耳蜗毛细胞中的亚细胞定位与激活状态。进一步在 Atoh1 启动子控制下构建了 Rac1 条件敲除（Rac...
FRET（荧光共振能量转移）生物传感器用于特异性检测生物分子或微环境变化。FRET是激发态供体荧光分子向邻近受体荧光分子的非辐射能量转移过程。在FRET生物传感器中，供体和受体通常为荧光蛋白、量子点（QDs）或小分子荧光团，并被设计处于近距离。当目标生物分子存在时，会引起供体与受体间距离变化，从而改变FRET效率及受体荧光强度，该荧...
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...
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...
携带tau聚集体的病变是tau病性神经退行性疾病（包括阿尔茨海默病）的病理标志和潜在介导因素。分子伴侣DJ-1在这些疾病中与tau病理共定位，但二者功能联系不明。本研究在体外以分离蛋白考察tau/DJ-1相互作用的后果。在促进聚集条件下，将DJ-1加入全长2N4R tau后，以浓度依赖方式抑制纤维形成的速率和程度。抑制活性为低亲和力...
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...
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...
微管细胞骨架及其动态在细胞迁移中起重要作用。微管切割酶Fidgetin-like 2（FL2）位于迁移细胞前沿，调控微管动态；敲低FL2可加快并提高细胞迁移效率。本研究通过siRNA敲低FL2，结合FRET生物传感器、免疫荧光和荧光漂白恢复（FRAP）技术，解析FL2缺失增强迁移的机制。FRET生物传感器显示，FL2敲低降低p21 ...
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...
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...
tau 病如阿尔茨海默病以微管相关蛋白 tau 错误折叠和进行性积累为特征。分子伴侣负责维持蛋白稳态，随年龄失衡可促进神经退行性疾病进展。环孢素蛋白是具有肽基脯氨酰异构酶活性的研究不足但前景良好的伴侣蛋白，可能在调控 tau 聚集方面发挥保护作用。采用 Thioflavin T（ThT）荧光法监测体外 tau 聚集，发现 PPIA ...
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...
复发缓解型多发性硬化（MS）是一种中枢神经系统炎性脱髓鞘疾病，常进展为不可治疗的进行性神经退行性阶段。既往研究在MS脑组织中报道磷酸化tau蛋白积累，提示其可能与tau病相关。tau病以病理性tau聚集体在细胞间传播为特征，作者等提出tau具有类似朊病毒的特性，可通过“种子”机制模板化复制。本研究利用第二代FRET全细胞生物传感器v...