Protease sensing using nontoxic silicon quantum dots.
本文报道一种基于无毒硅量子点（SiQDs）与 Förster 共振能量转移（FRET）的蛋白酶传感概念验证研究。SiQDs 作为能量供体，有机染料 DY485 作为受体，通过 RGDC 肽连接子共价连接至 SiQDs 表面。蛋白酶切割肽连接子后，受体染料从供体附近脱离，FRET 效率下降，导致受体通道荧光减弱、供体/受体强度比改变。...
Splitting a DNAzyme enables a Na
近年来，少数具有 Na+ 特异性的 RNA 切割 DNAzyme 被报道，并从 NaA43 和 Ce13d DNAzyme 中鉴定出 Na+ 适配体；这些 DNAzyme 及其嵌入适配体已被用于 Na+ 检测。本研究利用荧光共振能量转移（FRET）考察 Ce13d DNAzyme 的 Na+ 依赖性折叠。当 FRET 供体和受体分别...
Amphiphile-Mediated Ultrasmall Aggregation Induced Emission Dots for Ultrasensitive Fluorescence Biosensing.
开发超灵敏且高选择性的荧光生物传感器仍具挑战，关键在于缺乏兼具高亮度、良好稳定性和低毒性的荧光体。本文报道了一类由两亲性聚集诱导发光（AIE）分子QAU-1自组装形成的超小AIE纳米点，其直径约5 nm，具有高荧光亮度、优异胶体稳定性和表面正电荷功能基团，可通过静电作用与生物分子偶联。以博来霉素（BLM）为概念验证分析物，将淬灭剂标...
Evaluating Cellular Drug Uptake with Fluorescent Sensor Proteins.
本文提出一种评估药物及候选药物进入活细胞摄取的新方法。该方法将某类化合物的蛋白靶标改造为荧光生物传感器，通过测量不同化合物在活细胞内与其同源生物传感器的结合，并与体外测量值比较，从而对细胞摄取和胞内浓度进行排序。作者展示了两种传感器设计：一是由自标记蛋白 SNAP-tag 与化学修饰抑制剂组成的半合成传感器，用于人碳酸酐酶 II（H...
ATP sensing in living plant cells reveals tissue gradients and stress dynamics of energy physiology.
植物生长和发育最终由光合作用捕获的光能驱动。ATP 作为通用细胞能量辅因子，驱动基因表达、代谢和运输等所有生命过程。尽管对 ATP 生物化学已有机制性理解，但活体植物中 ATP 动态仍难以解析。本文利用荧光蛋白生物传感器 ATeam1.03-nD/nA 建立活体植物中 MgATP2- 的测量方法。作者构建拟南芥传感器株系，并在适合植...
Compartmentalized cAMP responses to prostaglandin EP
本研究旨在明确前列腺素EP2受体（EP2R）激活后在人类气道平滑肌细胞（ASM）中产生环磷酸腺苷（cAMP）的亚细胞微区室。作者将基于FRET的基因编码cAMP生物传感器靶向至不同亚细胞位置：无靶向序列的Epac2-camps用于检测胞质整体cAMP；含酰化序列的Epac2-MyrPalm和含法尼基化序列的Epac2-CAAX分别定...
Flow-induced endothelial cell alignment requires the RhoGEF Trio as a scaffold protein to polarize active Rac1 distribution.
内皮细胞衬覆血管腔面并持续承受血流剪切应力。在血管直线段，层流剪切应力使内皮细胞沿流动方向排列，从而保护血管壁免受炎症和通透性增加。内皮细胞排列需要快速重塑肌动蛋白细胞骨架，并依赖小 GTP 酶 Rac1 的局部激活。然而，长期流动诱导的细胞排列是否需要持续且局部的 Rac1 激活仍不清楚。本研究使用基于 FRET 的 DORA R...
Enhanced Tau Aggregation in the Presence of Amyloid β.
阿尔茨海默病中淀粉样β斑块与神经原纤维缠结共存，但二者是否病理相关仍不确定。作者选取早期 tau 病理（Braak II）且有无淀粉样斑块的人脑组织，利用成熟的 HEK 细胞生物传感器检测 tau 聚集/种子活性。结果显示，与无斑块病例相比，含斑块病例的海马和后海马旁回匀浆诱导 HEK 细胞中 tau 聚集的能力增强约2–3倍，而 ...
A novel fluorescent biosensor for Adenosine Triphosphate detection based on the polydopamine nanospheres integrating with enzymatic recycling amplification.
本文基于聚多巴胺纳米球（PDANSs）对DNA的核酸酶保护作用和适配体对三磷酸腺苷（ATP）的特异性识别，构建了一种酶辅助靶标循环信号放大荧光生物传感器。无ATP时，FAM标记的信号DNA通过π-π堆积吸附于PDANSs表面，FAM荧光因荧光共振能量转移（FRET）被猝灭，体系处于“off”状态。加入ATP后，ATP与适配体结合并触...
Phosphorylated cortactin recruits Vav2 guanine nucleotide exchange factor to activate Rac3 and promote invadopodial function in invasive breast cancer cells.
乳腺癌细胞利用富含肌动蛋白的侵袭足（invadopodia）降解并穿越细胞外基质。表皮生长因子受体-Src-Arg 激酶级联下游的肌动蛋白成核促进因子 cortactin 磷酸化，是侵袭足成熟和乳腺癌细胞侵袭的关键触发事件，但其功能尚未完全阐明。作者通过筛选人源 SH2 结构域文库，鉴定出 Rho 家族鸟苷酸交换因子 Vav2 可选...
Enzymes as Sensors.
近几十年来，新材料、纳米技术和跨学科发展推动了生物传感器件创新，使其在健康、安全、食品、医药和环境等领域具有广泛应用。生物传感器利用蛋白质、酶、抗体、适配体等生物大分子作为识别元件，以高选择性和特异性结合目标分子；识别事件引起生物分子结构或界面特征变化，并通过换能器转化为可测信号。荧光光谱因灵敏度高，常用于监测生物相互作用和传感器响...
Construction of Allosteric Protein Switches by Alternate Frame Folding and Intermolecular Fragment Exchange.
交替框架折叠（AFF）和蛋白/片段交换（FREX）是用于在无固有变构性质的蛋白中工程化变构构象变化的相关技术。其主要目的之一是将普通结合蛋白转化为生物分子开关，使输入事件转化为光学或功能读出。本章提供将任意结合蛋白改造为具有FRET输出的荧光生物传感器的指南。由于AFF和FREX机制基于蛋白结构与稳定性的普遍原理，而非目标蛋白特有属...
Development of Fluorescent FRET Probes for "Off-On" Detection of L-Cysteine Based on Gold Nanoparticles and Porous Silicon Nanoparticles in Ethanol Solution.
本文设计了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的新型荧光“off-on”探针，用于检测L-半胱氨酸（L-Cys）。该体系以乙醇中水溶性氨基封端多孔硅纳米颗粒（SiNPs）作为荧光供体，其光致发光性能优异；以柠檬酸稳定金纳米颗粒（AuNPs）作为猝灭受体。SiNPs-乙醇与AuNPs之间通过静电相互作用形成FRET，使SiNPs荧光被...
A novel fluorescent turn-on biosensor based on QDs@GSH-GO fluorescence resonance energy transfer for sensitive glutathione S-transferase sensing and cellular imaging.
本文构建了一种基于谷胱甘肽（GSH）修饰的锰掺杂硫化锌量子点（QDs@GSH）向氧化石墨烯（GO）发生荧光共振能量转移（FRET）的荧光开启型生物传感器，用于检测活细胞和人尿液中的谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）。QDs@GSH通过表面GSH与GO之间的氢键吸附在GO表面，导致QDs荧光被猝灭，FRET效率为86.3%。加入GSTs后...
Open Source High Content Analysis Utilizing Automated Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy.
本文介绍一种开源高内容分析（HCA）仪器，利用自动荧光寿命成像（FLIM）对多孔板中固定或活细胞进行Förster共振能量转移（FRET）读出，以检测蛋白相互作用、寡聚化、异二聚化及细胞信号过程。该系统基于宽场时间门控成像，采用门控光学图像增强器（GOI）、延迟发生器和冷却CCD相机，结合Nipkow旋转盘实现光学切片，可在每个视野...
One-step synthesis of DNA functionalized cadmium-free quantum dots and its application in FRET-based protein sensing.
DNA功能化量子点（QDs）是荧光共振能量转移（FRET）生物传感中的有前景纳米探针。本文通过一步法成功合成无镉DNA功能化锰掺杂硫化锌（DNA-ZnS:Mn2+）量子点。在聚丙烯酸（PAA）和DNA共同作用下，所制备量子点具有优异光稳定性。随后以DNA-ZnS:Mn2+量子点为能量供体、二硫化钨（WS2）纳米片为能量受体，构建新型...
De novo phosphorylation and conformational opening of the tyrosine kinase Lck act in concert to initiate T cell receptor signaling.
Src 家族酪氨酸激酶 p56Lck（Lck）的活性受 Tyr394 和 Tyr505 磷酸化调控。Tyr394 磷酸化和 Lck 构象开放被认为激活激酶，而 Tyr505 磷酸化形成关闭、失活构象。作者利用高灵敏度 FRET 生物传感器 TqLck-V2 和荧光寿命成像显微镜（FLIM），在未经刺激和 T 细胞受体（TCR）刺激后...
PLD Protein-Protein Interactions With Signaling Molecules and Modulation by PA.
本文介绍研究磷脂酶D（PLD）与信号蛋白相互作用及其产物磷脂酸（PA）调控这些相互作用的方法。PLD对细胞膜稳态、蛋白转运、细胞骨架动态、膜重塑、细胞增殖、减数分裂和孢子形成至关重要；PA是酸性磷脂，参与多种脂质合成，并通过蛋白-脂质相互作用或作为底物影响多种信号蛋白。作者围绕PLD2与小GTP酶Rac2的相互作用，提供共免疫沉淀、...
A green and facile approach for synthesizing imine to develop optical biosensor for wide range detection of bilirubin in human biofluids.
胆红素是黄疸及其临床诊断的关键生物标志物，亟需更灵敏、简便的分析工具。本文报道了一种基于绿色超声化学法合成的亚胺类双酚荧光分子BAMD的新型光学生物传感器。BAMD具有强荧光、高量子产率（0.85）和870 ps荧光寿命，在生理pH 7.4和碱性pH 9.0下均可通过比色与荧光法检测胆红素。优化条件下，该探针能在多种干扰生物分子和金...
FRET-based aptamer biosensor for selective and sensitive detection of aflatoxin B1 in peanut and rice.
黄曲霉毒素是由真菌产生的潜在食品污染物，其中黄曲霉毒素B1（AFB1）毒性最强，因此其毒性备受关注。本研究基于荧光共振能量转移（FRET）方法，开发了一种用于农业食品中AFB1检测的纳米生物传感器。将适配体偶联的量子点（QDs）因适配体与金纳米颗粒（AuNPs）之间的相互作用而吸附到AuNPs表面，导致QDs荧光被猝灭。加入AFB1...