tau 蛋白病是一类以 tau 蛋白异常聚集为特征的神经退行性疾病。家族性病例中 MAPT 基因突变通常降低 tau 与微管的结合并促进胞质不溶性聚集。近期发现的 Q336H 突变与 Pick 病相关，体外研究显示其反而增强微管聚合，表现出与其他 tau 突变相反的特性。本研究利用构象敏感 tau 生物传感器 CST，在活细胞中表征...
淋巴脉络膜脑膜炎病毒（LCMV）等沙粒病毒编码的Z蛋白是病毒生命周期中的关键结构蛋白，其自组装特性驱动病毒出芽和颗粒产生，并参与抑制I型干扰素产生，因此Z蛋白及其组装形式是拉沙热等沙粒病毒出血热的潜在药物靶点。本研究开发了一种基于Förster共振能量转移（FRET）的生物传感器Zabton，用于检测LCMV Z蛋白组装。该传感器由...
本文报道了一种基于 Förster 共振能量转移（FRET）的活细胞成像方法，用于监测大麻素 CB2 受体介导的环磷酸腺苷（cAMP）动态。CB2 受体主要通过抑制腺苷酸环化酶发挥 G 蛋白偶联信号功能，但单细胞水平上激动剂依赖的 cAMP 动态监测仍缺乏。作者建立了稳定共表达人源 CB2 受体和 FRET cAMP 生物传感器 E...
细菌光激活腺苷酸环化酶（bPAC）广泛用于信号转导研究，但其双光子吸收截面低，难以通过双光子激发高效激活。本研究利用单体青色荧光蛋白1（mTFP1）的高双光子吸收特性，基于FRET辅助光激活技术开发了可双光子激活的bPAC（2pabPAC），即mTFP1ΔC11与bPAC的融合蛋白。在2pabPAC中，mTFP1吸收870 nm双光...
随着 SARS-CoV-2 疫情持续，疫苗研发滞后使快速开发或重定位治疗药物尤为关键。蛋白类生物传感器可利用常规分子生物学设备完成筛选，避免昂贵化学探针。作者构建了针对 SARS-CoV-2 3C样半胱氨酸蛋白酶（3CLpro）的 FRET 生物传感器，由增强型青色荧光蛋白 eCFP 与黄色荧光蛋白 Venus 通过含 3CLpro...
荧光共振能量转移（FRET）生物传感器能够以高时间分辨率动态可视化活细胞中的分子事件。具有光谱可区分荧光蛋白对的FRET传感器可在双FRET活细胞成像中提供清晰对比。本文开发了一种基于EGFP和FusionRed荧光蛋白的新型FRET钙离子生物传感器（FRET-GFPRed）。通过不同滤光片设置，该传感器可与典型ECFP/YPet ...
铅的各种形式长期隐蔽地危害人类健康，血铅水平（BLL）是诊断铅中毒程度的常规指标，但尚无明确安全范围。为开发可用于活体生物的检测工具，作者工程化了一种基因编码的荧光共振能量转移（FRET）型二价铅（Pb2+）生物传感器 Met-lead 1.44 M1。该传感器表观解离常数（Kd）为 25.97 nM，检出限（LOD）为 10 nM...
有丝分裂中染色体准确分离依赖染色体-纺锤体互作错误校正和纺锤体组装检查点（SAC）。激酶 MPS1 是这两个过程的关键调节因子，确保后期启动前染色体双定向。为解析 MPS1 激活的时间、空间及其调控，作者开发了高敏感、高特异的 FRET 生物传感器 MPS1sen。通过将 MPS1sen 分别锚定到动粒、着丝粒和染色质，研究发现 M...
约40%的处方药通过G蛋白偶联受体（GPCR）发挥药效。受体激活后会引起第二信使如环腺苷酸3′,5′-单磷酸（cAMP）浓度的瞬时变化。目前已有多种基因编码生物传感器可在活细胞或组织中监测cAMP波动，其中基于Förster共振能量转移（FRET）的Epac1-camps蛋白是表征明确的cAMP传感器。新配体的药理学评价常需对产生的...
许多膜受体受营养物质调控，但单一受体如何整合多种营养信号仍不清楚。钙敏感受体（CaSR）可被钙离子和多种氨基酸等调节，是维持细胞外钙稳态的关键 G 蛋白偶联受体。本研究开发了一种无细胞时间分辨荧光共振能量转移（TR-FRET）构象型 CaSR 生物传感器，通过精确控制环境营养物浓度，解析受体激活伴随的主要构象变化。该体系显示，Ca2...
肌节是心肌收缩的功能单位，但此前无法在活体心肌中实时研究细丝激活动力学。本研究报道一种整合入心肌肌节的心脏肌钙蛋白C（TnC）FRET生物传感器，通过等位替换内源TnC实现原位表达。该传感器首次提供证据，表明在单次心肌收缩过程中存在多种细丝激活配体，包括与TnC相互作用的肌钙蛋白I（cTnI）以及循环肌球蛋白。结果显示，TnC FR...
G蛋白偶联受体（GPCR）受激素或神经递质刺激后，常引起胞浆环磷酸腺苷（cAMP）和钙离子（Ca2+）浓度改变，从而触发细胞反应。本文描述一种基于微孔板读板机的荧光共振能量转移（FRET）检测方法，利用基因编码生物传感器 H188 和 YC3.60，在单层或悬浮活细胞中实时监测 GPCR 激动剂处理后 cAMP 或 Ca2+ 浓度变...
循环二核苷酸（CDNs）是存在于三大生命域中的第二信使，在真核生物中参与先天免疫防御，并在自身免疫疾病中发挥病理作用。尽管其生物学功能广泛，现有CDN检测方法仍有限。本研究基于小鼠STING的CDN结合域进行结构导向设计，构建了一种基于Förster共振能量转移（FRET）的荧光生物传感器BioSTING。重组BioSTING可实时...
阴离子磷脂磷脂酸（PA）是参与发育、细胞骨架动力学、囊泡运输和应激反应的重要第二信使。近期报道PA可直接结合水稻Shaker K+通道OsAKT2并抑制其通道活性，ANK结构域中相邻精氨酸R644和R645被鉴定为介导PA抑制的关键PA结合位点。本文利用PA生物传感器PAleon，发现外源PA处理可显著提高表达OsAKT2的爪蟾卵母...
背景：钙调磷酸酶是病理性心肌肥大的关键调控因子，但为何 CaNAβ 亚型对诱导病理性肥大必不可少，而同一细胞中表达 CaNAα，以及 Ca2+ 如何驱动兴奋-收缩耦联却不在正常心脏通过钙调磷酸酶刺激肥大，仍不清楚。方法：研究原代成年大鼠心室肌细胞形态与胞内信号，利用新型 FRET 报告基因检测活细胞 Ca2+ 和钙调磷酸酶活性；在小...
本文通过在多种鸟嘌呤核苷酸交换因子（GEF）共有的结构铰链区插入荧光蛋白对，构建了用于检测 Dbl 家族 RhoGEF 活性的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器。荧光生物传感器可映射信号分子在活细胞中的时空激活，但此前难以量化不同激活事件如何相互影响或贡献特定细胞行为。作者将 GEF 生物传感器与红移 Rho GTPase 生物...
AURKA 活性受磷酸化、泛素介导降解及与 TPX2 的变构相互作用等多重机制调控，其活性在有丝分裂期达到峰值，随后在有丝分裂退出期间及之后被降解，该降解过程严格依赖 APC/C 共激活因子 FZR1。本研究利用 FZR1 敲除细胞（FZR1KO）和新型 FRET 型 AURKA 生物传感器，探究在缺乏降解条件下 AURKA 活性如...
3',5'-环腺苷酸（cAMP）是调控棕色脂肪细胞分化与功能的核心第二信使。β肾上腺素能受体（β-AR）激活腺苷酸环化酶产生 cAMP，而磷酸二酯酶（PDE）通过局部降解 cAMP 形成亚细胞微区。为阐明棕色脂肪细胞中 cAMP 信号的时空组织，作者利用表达胞质 FRET 生物传感器 Epac1-camps 的转基因小鼠，实时监测未...
KRAS4b是一种调控MAPK等信号转导通路的小GTP酶。近期研究关注RAS与钙信号之间的相互作用机制。KRAS4b功能依赖其C末端法尼基化并招募至质膜，部分研究提示Ca2+-钙调蛋白（CaM）可调节该定位。本文结合晶体结构与NMR数据揭示，Ca2+依赖的CaM-KRAS4b相互作用由CaM C端叶疏水口袋对KRAS4b法尼基基团的...
既往多种 Src 家族激酶生物传感器研究显示，细胞核内激酶活性明显低于胞质，提示核与胞质存在不同调控。本研究以 Fyn 为例，构建了带光诱导核定位信号的 Fyn FRET 生物传感器，证明 Fyn 激酶活性在核内显著低于胞质。为进一步理解 Fyn 与其磷酸酶在胞质和核内不同平衡状态的维持机制，作者又构建了融合光诱导核定位信号的 Fy...