分子拥挤对生物大分子结构与动力学性质的影响不仅取决于拥挤剂浓度，还取决于拥挤剂的分子量和结构紧密程度。本文采用荧光相关光谱（FCS）研究了分子量从17 kDa到2.7 MDa的多种生物大分子在模拟拥挤环境中的平移迁移性。实验在缓冲液中使用不同分子量的聚乙二醇（PEG）和Ficoll聚合物作为拥挤剂，分析生物示踪分子扩散系数随拥挤剂体...
本综述讨论星形胶质细胞中已知与推测的区室化 3',5'-环腺苷酸（cAMP）信号转导。星形胶质细胞已成为脑生理与病理中的关键细胞类型。近年来，cAMP 受到的关注少于 Ca2+，但其驱动细胞功能及响应胞内外刺激的能力可能不亚于 Ca2+。Ca2+ 与 cAMP 之间存在广泛串扰，且 cAMP 信号常发生在围绕多蛋白信号复合体的亚细胞...
3′,5′-环磷酸腺苷（cAMP）是由G蛋白偶联受体（GPCR）刺激后产生的普遍第二信使，调控心血管系统等多种器官的病理生理过程。心肌细胞内cAMP并非均匀分布，而是局限于特定亚细胞区室，调控兴奋-收缩耦联、基因转录、线粒体稳态和细胞死亡等关键过程。本综述概述心肌细胞中主要cAMP微区室，并介绍用于研究这些微区室组织与功能的开创性工...
本补充说明针对此前报道的用于坏死性凋亡（necroptosis）的 FRET 生物传感器进行更正。作者指出，原文章中所述的人源 SMART 生物传感器并不包含用于替代 MLKL 对应 a 区和 b 区的 SAGG 重复序列。在收到小鼠和人源 SMART cDNA 的请求后，作者发现人源 SMART 序列与人源 α15 完全相同，而 ...
巨胞饮是巨噬细胞中普遍且必需的途径，参与抗菌反应和固有免疫功能。细胞表面皱褶可形成吞噬体和巨胞饮体，作为多功能区室参与环境采样、病原体进入、质膜更新和受体信号。快速高分辨率晶格光片成像显示巨噬细胞皱褶具有高度动态性。病原体介导的表面和内体 Toll 样受体（TLR）激活可上调巨胞饮。本文利用多种成像和显微技术，追踪活巨噬细胞中膜结合...
自基于绿色荧光蛋白（GFP）和Förster共振能量转移（FRET）原理的首个钙指示剂问世以来，已过去二十年。在此期间，研究者提出许多新想法以改进遗传编码FRET生物传感器，使其检测对象从小分子扩展到信号蛋白和理化性质。虽然“遗传编码”FRET生物传感器的优势在多种细胞系建立和若干转基因生物产生后变得明显，但通往这些发展的道路并不一...
tau病是一类以神经元和胶质细胞中微管相关蛋白tau异常聚集为特征的神经退行性疾病，其临床与病理异质性取决于tau亚型（3R或4R）及病理分布。球形胶质tau病（GGT）是一种罕见的4R tau病，以神经元和胶质细胞内球形胞质包涵体为特征。为判断GGT中tau是否具有独特生物学特性，作者利用商品化tau生物传感器细胞系对死后脑组织进...
植物激素赤霉素（GA）是一类小分子可移动信号分子，在种子萌发、细胞伸长和发育转变中发挥关键作用。GPS1 是首个基于 Förster 共振能量转移（FRET）的生物传感器，可在活体植物细胞内监测 GA 水平。通过测量核定位 nlsGPS1 的荧光发射比，可在细胞尺度对内生和外源 GA 梯度进行时空映射。本方案描述了三种示例实验：稳态...
肌动蛋白细胞骨架的重排部分依赖于Rho家族小GTP酶在局部动态激活与失活。SWAP70可结合并激活小GTP酶RAC1，同时结合丝状肌动蛋白和PIP3。本研究构建了一种编码型生物传感器，利用Förster共振能量转移（FRET）在活细胞中实时显示SWAP70的构象变化。该传感器将mTurquoise和Venus分别融合于SWAP70两...
EphA4 受体酪氨酸激酶在发育、癌症进展和神经疾病中发挥关键作用，但其激酶活性在时间和空间上的调控机制仍不清楚。为可视化细胞质膜不同微区中的 EphA4 活性，作者开发了一种基于 Förster 共振能量转移（FRET）的高灵敏 EphA4 生物传感器，并通过脂质修饰将其靶向至脂筏样微区内部或外部。结果表明，该传感器在体外和活细胞...
基于 Förster 共振能量转移（FRET）的生物传感器已被用于研究生物通路。本研究首次在活 HEK293 细胞和类固醇生成 MLTC-1 细胞中验证了一种新传感器，用于研究 PDE5 抑制剂对 hCG/LH 诱导类固醇生成通路的作用。该传感器利用供体（D）——可与融合于 PDE5 催化域的四半胱氨酸基序共价结合的类荧光素双砷探针...
通过 Gαq 信号的经典 G 蛋白偶联受体（GqPCR），如 α1-肾上腺素能受体和血管紧张素受体（α1-AR、AT-R），传统上被认为介导心力衰竭中的病理性重构，包括心肌细胞死亡。然而，作者此前发现 α1-AR 具有心脏保护作用，并鉴定出成年心肌细胞中 α1A 亚型-ERK 存活信号通路。近期研究还显示，α1-AR 定位于细胞核并...
帕金森病（PD）和多系统萎缩（MSA）是两种以神经元和胶质细胞中α-突触核蛋白（α-syn）纤维病理积累为特征的临床综合征，可能通过朊病毒样机制进展。朊病毒模型预测存在将病理聚集体结构与神经病理联系起来的“毒株”，但尚缺乏直接比较PD与MSA来源α-syn毒株或证明其可在细胞间稳定传播的研究。本研究采用基于荧光共振能量转移（FRET...
Förster 共振能量转移（FRET）生物传感器为 G 蛋白偶联受体（GPCR）激活后发生区室化信号转导提供了大量证据。这种局部信号发生在不同的质膜微区，以及内体、线粒体、高尔基体和细胞核等亚细胞位置。将区室化与生理功能联系起来的重要进展主要体现在两个方面：一是将 β2-肾上腺素受体产生的区室化 cAMP 与心肌兴奋-收缩耦联相联...
血浆膜钠/钙交换体1（NCX1）调节动脉平滑肌细胞胞内钙浓度（[Ca2+]CYT），在部分收缩动脉中倾向促进净钙内流。平滑肌特异性NCX1过表达转基因（TG）小鼠平均血压升高约10 mmHg。本研究检验NCX1过表达是否使表达钙生物传感器exMLCK的暴露股动脉出现钙增益和[Ca2+]CYT升高。TG动脉[Ca2+]CYT及NCX1...
赤霉素是一类调控植物全生命周期生长与发育的植物激素。其上游调控和下游响应在不同细胞、组织、发育阶段、环境条件和物种间存在差异。赤霉素的时空分布由生物合成、降解和转运等多种活动共同决定，这些活动均可被靶向以影响赤霉素在空间和时间上的水平。近年来，赤霉素分布研究受益于能够导入赤霉素的转运蛋白的发现，以及具有高分辨率时空检测能力的新方法。...
在细胞间通讯中，物理与生化线索的相互作用对信息交换和功能协调至关重要，但在单个活细胞中可视化细胞间信号动态仍具挑战。本文报道一种基于激光微剪刀和 Förster 共振能量转移（FRET）显微镜的光学方法，用于研究细胞间信号传递。首先，利用高通量筛选平台开发了高灵敏 FRET 生物传感器 SCAGE，用于监测细胞间相互作用和信号级联的...
在脊椎动物发育过程中，细胞外信号调节激酶（ERK）可被成纤维细胞生长因子（FGF）等生长因子激活，并参与眼、脑、体节、肢体和内耳等组织器官的形成。然而，目前缺乏能够在整个脊椎动物胚胎体内实时监测 ERK 活性动态的实验系统。本研究构建了稳定且泛表达 FRET 型 ERK 生物传感器的转基因斑马鱼品系 Tg[ef1α:ERK bios...
Rho GDP解离抑制因子α（RhoGDIα）是Rho家族GTP酶的重要负调控因子，通过关闭GDP/GTP循环和细胞质/膜转位来调控细胞迁移。然而，目前尚缺乏直接研究层流剪切应力如何激活RhoGDIα–Rho GTPase复合物的工具。本研究基于荧光共振能量转移（FRET）技术构建了一种新型生物传感器sl-RhoGDIα，用于在活H...
本研究表征了一组肿瘤细胞系，发现其染色体不稳定性（CIN）与异常动粒-微管连接的高发生频率相关。若这些缺陷连接在有丝分裂后期启动前未被纠正，将导致染色体错误分离。Aurora B激酶富集于内着丝粒，参与多种动粒功能，其中包括纠错。对多个CIN细胞系的分析显示，Aurora B激酶的许多功能基本正常，且CIN细胞动粒上Aurora B...