Intracellular VHHs to monitor and modulate GPCR signaling.
单域抗体片段（VHH，又称纳米抗体）因分子量小、可进入隐蔽表位，在药物研发和细胞内过程研究中具有独特优势。已有细胞内VHH主要靶向胞质蛋白或转录因子，而靶向膜蛋白、尤其是G蛋白偶联受体（GPCR）的VHH较少。GPCR参与多种生理反应，是重要治疗靶点，但其构象复杂性长期阻碍药理学与结构解析。2010年代初以来，细胞内VHH被用于稳定...
Editorial: Visualization of molecular dynamics in live cells by fluorescent protein-based biosensors.
本文是专题编辑文章，介绍基于荧光蛋白（FP）的生物传感器在活细胞中可视化分子动态的研究进展。细胞通过膜受体接收胞外配体、细胞间相互作用和机械信号，并经激酶、磷酸酶、第二信使、小GTP酶和转录因子等通路转导，其时空动态控制分化、迁移、增殖和存活。遗传编码的FP生物传感器可实时监测这些分子事件。文中综述了FRET、BRET、环置换FP（...
Genetically encoded fluorescent biosensors for GPCR research.
G蛋白偶联受体（GPCR）调控广泛生理与病理生理过程，理解其在不同细胞环境中的激活与功能至关重要。GPCR 激活受胞外刺激动态调控，且新证据显示其可在内体等细胞器中发挥亚细胞功能，因此需要高时空分辨率精确监测 GPCR 激活过程。本综述介绍可在活细胞中实时监测 GPCR 激活的遗传编码荧光生物传感器，覆盖胞外配体结合、GPCR 构象...
Screening microbially produced Δ
微生物合成大麻素有望为重要治疗分子提供稳定、低成本且可持续的来源，但放大生产以竞争传统植物来源仍具挑战。当前构建菌株的能力远超筛选高产菌株的能力，形成代谢工程瓶颈。本文报道一种基于酵母的生物传感器，用于检测微生物产生的Δ9-四氢大麻酚（THC），以提高筛选通量并降低成本。作者将五种人源大麻素G蛋白偶联受体（GPCR）转入酿酒酵母，发...
A NanoBRET-Based H
监测G蛋白偶联受体（GPCR）激活状态的构象生物传感器，是在受体蛋白水平而非下游信号水平表征配体效能的重要分子药理学工具。作者此前报道了一种基于NanoBRET的组胺H3受体（H3R）构象生物传感器，可在微孔板读数仪格式下，于活细胞中同时检测H3R配体的（部分）激动作用和反向激动作用。本研究进一步在完整细胞中表征该H3R传感器，通过...
A GPCR-based yeast biosensor for biomedical, biotechnological, and point-of-use cannabinoid determination.
真核细胞利用G蛋白偶联受体（GPCR）感知从化学小分子到光等多种信号。本文利用GPCR的感知能力构建面向实际应用的酵母全细胞生物传感器。以具有神经调节和免疫调节活性的大麻素为概念验证对象，构建基于人CB2受体的酵母生物传感器，并通过模块化优化获得高灵敏度与宽动态范围。作者在三类难度递增的应用中验证其有效性：首先筛选化合物库，发现两个...
Functional expression of opioid receptors and other human GPCRs in yeast engineered to produce human sterols.
酿酒酵母是研究人类 G 蛋白偶联受体（GPCR）的有力工具，因其可被耦合到酵母交配信号通路。然而，包括 μ 阿片受体在内的部分受体在酵母中缺乏功能，原因可能是酵母膜中主要存在麦角固醇而非胆固醇。本研究通过基因工程使酿酒酵母产生胆固醇，并引入多种 μ、δ 和 κ 阿片受体，构建了高敏感性的阿片生物传感器，能够重现激动剂结合谱和拮抗剂抑...
Serotonin G Protein-Coupled Receptor-Based Biosensing Modalities in Yeast.
血清素是参与多种生理过程的关键神经递质，也是合成生物活性吲哚胺和生物碱的重要前体。人体中血清素感知与信号转导可由12种与Gα蛋白偶联的G蛋白偶联受体（GPCR）介导。此前，人源血清素GPCR与Gα蛋白在酵母中已被证明可作为血清素全细胞生物传感器，但不同受体变体间的系统表征及其用于高分辨率定量仍缺乏。本研究在两种pH下，对编码全部12...
Effector membrane translocation biosensors reveal G protein and βarrestin coupling profiles of 100 therapeutically relevant GPCRs.
单个 G 蛋白偶联受体（GPCR）可激活多条信号通路，因此开发选择性靶向治疗相关通路的药物需要能够判断特定受体激活哪些 G 蛋白和 β-arrestin 的工具。本文提出一组基于效应物向质膜转位（EMTA）的 BRET 生物传感器，用于监测 12 种 G 蛋白亚型的激活。与大多数现有检测系统不同，除 Gs 外，EMTA 不需要对受体...
Monitoring TRPC7 Conformational Changes by BRET Following GPCR Activation.
瞬时受体电位经典通道（TRPC）是参与钙离子稳态调控的膜蛋白，其功能受G蛋白偶联受体（GPCR）调节。本研究构建了两种分子内生物发光共振能量转移（BRET）生物传感器，即GFP10-TRPC7-RLucII和RLucII-TRPC7-GFP10，用于在受体激活后监测TRPC7构象变化。作者先在HEK293细胞中瞬时表达不同GPCR和...