本研究以1-氨基萘-8-磺酸（ANS）作为色氨酸残基的Förster共振能量转移（FRET）受体和白蛋白（ALB）生物传感器，建立临床血清中ALB的均相选择性检测方法。在280与350 nm激发下，乙醇中游离ANS的470 nm荧光强度比约为1.9，而ALB-ANS复合物约为3.9，支持复合物中存在FRET。在20 mM磷酸钠缓冲液...
本文设计并合成了一种红色发射的开启型FRET分子探针1，用于选择性检测半胱氨酸（Cys）和同型半胱氨酸（Hcy）。探针1在硫醇作用下，其受体末端的2,4-二硝基苯磺酰基（DNBS）被裂解，导致荧光显著增强。探针前体BNM153为中等量子产率的FRET染料，由低量子产率（<1%）BODIPY供体BDN通过1,3-三嗪桥连接高量子产率B...
将 cAMP 生成限制在特定亚细胞位置可选择性调控功能反应，但 cAMP 信号如何被限制仍不清楚。负责 cAMP 生成的不同受体和腺苷酸环化酶亚型在质膜脂筏与非脂筏区室中分布不均。本研究在 HEK293 细胞中考察膜微区对 cAMP 反应的组织作用。使用自由扩散的 FRET 型生物传感器 Epac2-camps 测量全局 cAMP ...
为在活体中监测硝酸盐和肽转运活性，作者将双亲和性硝酸盐转运受体 CHL1/NRT1.1/NPF6.3 及四个相关寡肽转运体 PTR1、PTR2、PTR4 和 PTR5 改造为荧光活性传感器 NiTrac1 和 PepTrac。将转运体分别与黄色荧光蛋白和 mCerulean 融合并在酵母中表达后，加入底物可引发依赖底物的供体猝灭或共...
本文报道了一种由吡唑啉衍生物（PYZ）和多柔比星（DOX）组成的 pH 驱动 Förster 共振能量转移（FRET）生物传感器，并用于 HepG2 活细胞生物成像。PYZ 作为荧光供体，DOX 作为荧光受体；在中性 pH 下 PYZ 在 375 nm 激发下产生弱绿色发射（约 485 nm），加入 DOX 后发生 FRET。随着 ...
本研究利用双色肌浆/内质网钙泵（SERCA）生物传感器和新型高通量荧光寿命读板仪（FLT-PR），建立了一种用于筛选扰动 SERCA 结构的小分子的高精度活细胞检测体系。该体系将红色荧光蛋白（RFP）融合于 SERCA N 端，将绿色荧光蛋白（GFP）融合于 N 域内部环，并在可单层或悬浮生长的 HEK 细胞系中稳定表达。通过 FL...
在胰腺胰岛中，高葡萄糖条件下胰岛素分泌伴随全胰岛钙离子同步升高，通常包括快速初始升高和随后持续振荡。传统模型认为葡萄糖代谢使胞内 ATP 升高，关闭 ATP 敏感钾通道，引起膜去极化和钙内流，但胞内 ATP 动态及其与钙信号的关系仍不清楚。本研究利用遗传编码荧光 ATP 生物传感器 GO-ATeam 和钙指示剂 fura-2，在单个...
利用遗传编码荧光或生物发光生物传感器在活细胞中进行化合物筛选，是鉴定特定信号事件新型调控分子的有效策略。活细胞筛选可保持完整信号网络，因此不仅针对单一目标分子，还可发现信号网络中任何能够调节该事件的分子；同时只有细胞可渗透或作用于细胞表面受体的化合物会被识别为命中，从而减少后续细胞渗透性优化。本文提供在96孔板中使用遗传编码生物传感...
膜型1基质金属蛋白酶（MT1-MMP）的蛋白水解活性在癌细胞侵袭和转移中起关键作用。为在活癌细胞细胞外质膜表面以高时空分辨率可视化 MT1-MMP 活性，作者开发了一种基因编码荧光生物传感器。该传感器由增强型青色荧光蛋白（ECFP）和黄色荧光蛋白变体（YPet）通过 MT1-MMP 特异性底物肽 CPKESC NL FVLKD 连接...
荧光成像为在活细胞中可视化生物分子时空动态提供了有力手段，前提是具备针对目标分子的荧光生物传感器。本文介绍一种用于脂质第二信使磷脂酰肌醇3,4,5-三磷酸（PI(3,4,5)P3）的基因编码荧光生物传感器。该传感器克服现有脂质分析方法在空间与时间分辨率上的局限，能够明确显示PI(3,4,5)P3浓度不仅在质膜上，而且在高尔基体膜、内...
基因编码的比率型荧光生物传感器可用于在活细胞中定量测量细胞内离子浓度。本文讨论选择钙离子（Ca2+）或锌离子（Zn2+）生物传感器时需要考虑的重要因素，包括传感器的表观解离常数（Kd′）、动态范围、信噪比、亚细胞定位、pH、氧化还原状态、盐浓度以及离子结合/解离速率等。作者还分析了使用此类传感器进行定量测量的限制，并解释同一传感器在...
RhoA 与 RhoC GTP 酶氨基酸序列相似度达 92%，但在细胞迁移和形态调控中发挥不同作用。为解析二者差异，作者开发并验证了一种 RhoC 激活生物传感器 RhoC FLARE，并与已有 RhoA 生物传感器联合使用，比较细胞突起/回缩和巨胞饮过程中 RhoA 与 RhoC 活性的时空动态。结果显示，两种 GTP 酶在细胞边...
基质力学通过调节整合素与细胞外基质（ECM）蛋白的结合控制细胞命运。然而，纤连蛋白（FN）、I 型胶原及其整合素亚型如何不同地传递力学信号并调控黏着斑激酶（FAK）活性仍不清楚。本研究利用基于荧光共振能量转移（FRET）的遗传编码 FAK 生物传感器发现，FN 介导的 FAK 激活依赖机械张力，张力可暴露原本隐蔽的 FN 协同位点以...
高血压中动脉狭窄只能源于动脉结构重塑或平滑肌收缩增强，后者可伴或不伴细胞内钙浓度（[Ca2+]i）升高。本研究利用表达 Ca2+/calmodulin FRET 生物传感器的转基因小鼠，通过皮下持续输注血管紧张素 II（Ang II，400 ng kg−1 min−1，2–3 周）建立高血压模型，并在活体麻醉小鼠中用荧光显微镜同时测...
三磷酸腺苷（ATP）是所有生物体主要的能量货币，但多细胞生物体内ATP水平的时空动态仍不清楚。本研究对基因编码的Förster共振能量转移（FRET）型ATP生物传感器ATeam进行改造，以优化其在低温下的ATP亲和力。原AT1.03在37°C对ATP的解离常数约为3 mM，在25°C降至约0.6 mM，低于生理ATP浓度，导致低温...
本文报道了一种基于功能化适配体的“关闭型”荧光生物传感器，用于水样中双酚A（BPA）的超灵敏检测。适配体是通过SELEX筛选得到的单链核酸识别元件，与目标物结合后会发生构象变化。作者将BPA特异性DNA适配体的3′端标记荧光素（FAM），5′端标记黑孔猝灭剂（BHQ-1）。在无BPA时，适配体保持天然构象，两端相距较远，FAM荧光发...
细胞质钙离子浓度（[Ca2+]cyt）的变化是植物多种细胞信号转导通路的核心调控事件，也参与许多脂质介导的调控网络。由于钙信号在植物生长和环境响应中的关键作用，监测其时空动态对于理解细胞生理至关重要。本文描述了利用稳定表达黄色变色龙3.6（YC3.6）的拟南芥根细胞测量细胞质钙离子浓度的方法。YC3.6是一种钙离子敏感型荧光蛋白生物...
双光子激光扫描显微镜可揭示活体动物深部组织中细胞运动与相互作用，但现有成像技术难以阐明器官功能障碍的分子基础。Förster 共振能量转移（FRET）是探测细胞功能分子机制的重要工具，而荧光寿命成像（FLIM）作为无校准方法，更适合在活体内定量 FRET，其主要限制是深部组织三维/四维成像中的采集速度。本文提出一种并行化时间相关单光...
本文基于 Ag+ 与富含鸟嘌呤的荧光寡核苷酸（FAM-ssDNA）鸟嘌呤碱基之间的螯合作用，以及 FAM-ssDNA 与氧化石墨烯（GO）之间不同的静电亲和性，开发了一种用于选择性、灵敏检测 Ag+ 和半胱氨酸（Cys）的荧光生物传感器。FAM-ssDNA 通过核苷碱基环结构与 GO 六元格之间的 π–π 堆积作用吸附于 GO 表面...
活性氧（ROS）在调控细胞黏附、铺展和迁移等过程中发挥关键作用，但其如何被限制在亚细胞局灶黏附（FA）位点并影响细胞迁移仍不清楚。本研究开发了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的生物传感器，用于在活细胞中以高灵敏度和高特异性实时监测 FA 位点的 ROS 产生。该传感器通过 FRET 效率变化反映局部氧化还原状态，从而实现对亚细胞...