遗传编码荧光生物传感器可将特定生物分子事件转换为可光学检测的信号，但成像生物分子过程常需修饰相关蛋白，且许多分子过程仍难以成像。本文提出一种利用荧光蛋白光学性质方向性这一此前被忽视检测原理的生物传感器设计。该传感器称为FLIPs，具有极其简单的设计、高灵敏度、多路复用能力、比率读出等优点，且无需修饰靶标。作者通过实时成像G蛋白偶联受...
单细胞液滴微流控可为反应或培养提供独立、分室的微环境，是高通量分析与筛选的重要平台；与微生物生物传感器结合后，可用于突变株筛选。本研究证明，一种经遗传工程改造的酿酒酵母菌株可通过异源表达人 G 蛋白偶联受体（GPCR）荧光感知激动配体，并同时分泌候选肽，因而与单细胞液滴微流控技术高度兼容，可用于高通量筛选新的激动活性肽。作者利用聚焦...
G蛋白偶联受体（GPCR）是最大的跨膜受体家族，通过异源三聚体G蛋白（Gαβγ）介导多种生理过程。由于GPCR在生物调控和药物靶点中的关键作用，能够测量其信号活性的工具具有重要价值。活细胞生物传感器可检测GPCR刺激后G蛋白活性，已成为研究GPCR/G蛋白信号的有效方法。本文详述利用基于生物发光共振能量转移（BRET）的光学生物传感...
本研究通过固定化结肠癌组织及其邻近正常组织（肿瘤两侧的健康组织）构建了一种电化学传感器，用于研究葡萄糖、谷氨酸钠、二钠肌苷酸和乳酸钠的受体感知动力学。结果表明，配体-受体相互作用触发的电信号呈现类似酶-底物相互作用的双曲动力学特征。结肠癌组织与邻近组织对葡萄糖和谷氨酸钠的激活常数相差约两个数量级，对二钠肌苷酸相差约一个数量级；癌组织...
大脑功能依赖神经递质介导的神经元间通讯，其失调可导致多种精神和神经疾病。本研究结合全原子分子动力学模拟、活细胞BRET生物传感器和电生理实验，解析多巴胺在D2受体（D2R）上的作用机制。多巴胺及其结构类似物显示，配体与D2R结合口袋中TM5关键残基S5.42和TM6关键残基H6.55同时形成极性相互作用时，产生类似多巴胺的偶联特征，...
黑色素皮质素-4受体（MC4R）在能量稳态、性功能、神经保护与神经发生中发挥重要作用，是中枢神经系统 G 蛋白偶联受体（GPCR）药物靶点。MC4R 具有较高组成活性，其内源性配体可表现为反向激动剂，但调控机制不清。作者假设金属离子可调节 MC4R 基础活性，采用荧光各向异性（FA）测定和新型红移荧光肽，对芽生杆状病毒（BBV）展示...
理解大脑中神经活动模式与复杂行为的关系是现代神经科学的核心目标之一。化学传递是神经元间主要通讯方式，但传统方法检测哺乳动物脑内神经递质和神经调质瞬变缺乏时空精度。现代荧光生物传感器可活体监测化学传递，具有毫秒级时间精度和单细胞分辨率。神经递质结合引起传感器亮度变化，可通过光纤光度、固定显微镜和微型头戴显微镜检测。传感器可用腺相关病毒...
神经紧张素受体1（NTSR1）是G蛋白偶联受体（GPCR）家族成员，可被神经紧张素肽激活并引发多种生理效应。酿酒酵母是检测人GPCR激动激活的成熟宿主体系。前期研究表明，酵母可功能表达人NTSR1，并利用ZsGreen荧光报告基因检测神经紧张素诱导的信号；但相比表达其他人GPCR（如生长抑素受体）的酵母，NTSR1表达酵母的荧光强度...
游离脂肪酸（FFA）家族G蛋白偶联受体（GPCR）因在代谢和炎症中的调控作用而成为潜在药物靶点，但其药理学复杂，研究困难。近年来，能够在活细胞中实时评估生物功能的生物传感器技术显著增强了GPCR药理学与功能研究能力。这些技术包括遗传编码传感器，其通过生物发光或荧光蛋白在刺激下改变发光强度或发射波长来报告受体结合、构象变化、G蛋白激活...
溶血磷脂酰胆碱（LysoPC）是人血浆丰富成分，恶性肿瘤患者血浆LysoPC降低，故其被视为癌症预测代谢标志物。前期研究显示，实体瘤细胞大量降解LysoPC并将游离脂肪酸掺入膜磷脂，使LysoPC C18:0降低小鼠黑色素瘤B16.F10细胞转移。本研究旨在阐明其机制。不同浓度和时间预处理后，450 μM LysoPC C18:0处...
扁虫G蛋白偶联受体（GPCR）的多样性与独特性为发现研究扁虫生物学或治疗寄生虫病的新配体提供了机会。为加速这一发现，需要将哺乳动物GPCR高通量筛选中优化的报告技术移植到扁虫GPCR研究。本文展示了一种遗传编码cAMP生物传感器在解析一种高表达涡虫5-羟色胺能GPCR（S7.1R）性质中的效用。该方法可实时分辨配体对GPCR调节的动...
血吸虫病影响全球约2亿人，现有治疗依赖吡喹酮，但机制不清、对幼虫无效且治愈率有限，亟需新一代抗蠕虫药。本研究建立了一种适用于高通量筛选的微型化检测平台，用于药理学表征曼氏血吸虫血清素G蛋白偶联受体（Sm.5HTR）。该体系采用基于重排荧光素酶的cAMP生物发光生物传感器（GloSensor），可在完整细胞中实时监测GPCR激活引起的...
侵袭体是富含肌动蛋白的膜突起，可降解细胞外基质并驱动肿瘤侵袭；c-Src 与 Rho 家族 GTP 酶是其关键调控因子。侵袭体可重组为环状玫瑰花结，但机制不明。本文发现，A375M 与 MDA-MB-435 黑色素瘤细胞中 Src 诱导的侵袭体可被 GPCR 激动剂快速重塑为动态基质降解玫瑰花结，尤其是 LPA（经 LPA1）和内皮...
配体偏倚信号开始对制药行业的药物发现项目产生重要影响，并重新激发了人们对药理学效价的理解。因此，许多研究者和筛选活动现在被导向单个G蛋白偶联受体（GPCR）下游更大范围的信号反应。许多基于生物传感器的平台已被开发用于捕获信号特征。尽管我们利用这些信号特征的能力不断增强，但仍受制于信号特征可能仅针对某种细胞类型，因此我们的平台可能无法...
利用生物物理技术研究可溶性 G 蛋白偶联受体（GPCR）长期受限于其不稳定性。本研究将昆虫细胞表达的热稳定腺苷 A2A 受体（A2A-StaR2）经去垢剂纯化后，重组到高密度脂蛋白（HDL）样颗粒中，并固定于表面等离子共振（SPR）传感芯片。该体系可用于测量 A2A 受体拮抗剂的亲和力与结合动力学，所测拮抗剂亲和力范围约为 50 p...
单胺类神经递质5-羟色胺（5-HT）通过5-HT受体家族广泛调节人体生理功能，其中5-HT1A受体（HTR1A）是药物研发中研究最广泛的亚型之一，也是重要的治疗靶点。酵母荧光报告系统因检测简便而适用于G蛋白偶联受体（GPCR）研究，但以往以增强型绿色荧光蛋白（EGFP）为报告基因的酵母系统信噪比较低，限制了其作为通用工具的应用。为此...
G蛋白偶联受体（GPCR）可根据结合配体所稳定的构象选择性激活不同信号通路，即信号偏倚。已有研究在多种GPCR中报道了偏倚信号，包括趋化因子受体，但多数工作仅比较G蛋白依赖与β-arrestin依赖通路的整体偏倚，未解析特定G蛋白亚型之间的偏倚。本研究利用BRET生物传感器直接监测G蛋白激活，考察趋化因子受体CCR2、CCR5和CC...
G蛋白偶联受体（GPCRs）是细胞表面受体中最大且功能最多样的超家族，具有七次跨膜结构。GPCR信号参与视觉、味觉、嗅觉、交感/副交感神经功能、代谢和免疫调节，是多种疾病的重要治疗靶点。细胞介电谱（CDS）是一种新型无标记、实时、基于细胞的检测技术，可对外源或内源表达GPCR的细胞进行综合药理学评价。在采用CDS技术的生物传感器中，...
表面等离子共振（SPR）因蛋白用量低且无需标记，已成为低分子量片段库筛选的主要生物物理方法之一。SPR 生物传感器相互作用分析可用于筛选和确认片段与靶标蛋白的结合，并提供结合亲和力、动力学乃至热力学参数。SPR 用于片段筛选的最先进应用是面向膜蛋白药物靶标，尤其是 G 蛋白偶联受体（GPCR）。基于 SPR 的 GPCR 生物物理检...
血管紧张素II 1型受体（AGTR1）是G蛋白偶联受体（GPCR），其天然配体血管紧张素II（Ang II）是心血管系统中调控血压和血容量的重要效应分子，参与高血压、心力衰竭等疾病，因此AGTR1是医药和治疗领域的重要分子靶点。酵母因提供比哺乳细胞更简化的信号转导体系，适合用于GPCR信号传感，但此前尚无AGTR1在酵母细胞中实现功...