肺动脉高压（PH）相关右心室（RV）衰竭与肺血管扩张剂作用减弱有关。Treprostinil 在出现心脏失代偿的肺动脉高压（PAH）患者中显示疗效，提示其可能具有心脏获益。本研究评估 treprostinil 与异丙肾上腺素在 RV 和左心室（LV）心肌细胞中的协同作用，并假设疾病相关 RV 心肌细胞结构改变会降低收缩反应和 cAM...
小鼠心肌细胞中表达钙/钙调蛋白调控的环核苷酸磷酸二酯酶1（PDE1）的 PDE1A 和 PDE1C 两个亚家族；PDE1C 是人心中主要亚家族，可水解 cAMP 和 cGMP。此前报道 PDE1 抑制剂 ITI-214 在心力衰竭患者中产生正性肌力作用，主要归因于 cAMP/PKA 信号，但 PDE1 对心脏 cGMP 的调控尚未直...
CRISPR技术因具有极高的灵敏度和特异性，已被广泛用于病原体检测。尽管高长径比微结构在增强生化反应中的应用潜力已受到关注，但其在CRISPR检测中的应用仍较少。本研究开发了一种基于FRET的生物传感器，将高长径比微结构与Cas12a介导的trans-cleavage相结合，用于检测HPV 16 DNA片段。结果表明，密度更高的微柱...
小胶质细胞是脑内最大的髓系细胞群。在损伤、疾病或炎症过程中，小胶质细胞会进入不同功能状态，主要参与恢复脑稳态；但持续或过度的炎症反应可导致脑损伤。细胞骨架动态重排与外部刺激驱动的小胶质细胞反应性改变相关，调控细胞骨架重排的蛋白（如 Rho GTPase RhoA）可能精细调节损伤、疾病或炎症中小胶质细胞的功能状态。本研究采用多生物传...
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...
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...
大多数阿尔茨海默病（AD）病例除淀粉样蛋白-β斑块和含磷酸化 tau（p-tau）的神经原纤维缠结外，还合并以病理性 TDP-43 胞质聚集体为特征的边缘系统为主年龄相关 TDP-43 脑病神经病理改变（LATE-NC）。LATE-NC 与更严重临床结局相关，TDP-43 与 p-tau 在 AD 发病中可能呈病理协同，但 TDP-...
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...
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...
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...