Regulation of local GTP availability controls RAC1 activity and cell invasion.
活细胞中 GTP 的生理变化一直未被认为能调控 RAC1 激活，因为色谱或质谱测得的胞内 GTP 浓度远高于体外测定的 RAC1-GTP 解离常数（Kd）。本文结合遗传编码 GTP 生物传感器与 RAC1 活性生物传感器，证明在活细胞中，围绕 RAC1-GTP Kd 波动的 GTP 水平与 RAC1 活性变化相关。此外，RAC1 在...
Identification of guanine nucleotide exchange factors that increase Cdc42 activity in primary human endothelial cells.
Rho GTPase 家族参与肌动蛋白动力学并调控内皮屏障功能，其中 Cdc42 是主要的促屏障 Rho GTPase。目前内皮细胞中 Cdc42 信号网络的调控机制仍缺乏分子细节。本研究聚焦于内皮细胞中表达的 15 种 Rho 鸟苷酸交换因子（GEF），利用单细胞 FRET 生物传感器在原代人脐静脉内皮细胞中监测其对 Cdc42 ...
Differential phosphorylation regulates the shear stress-induced polar activity of Rho-specific guanine nucleotide dissociation inhibitor α.
Rho特异性鸟苷酸解离抑制因子α（RhoGDIα）的活性受其不同氨基酸位点磷酸化的调控，这些位点可能在细胞迁移过程中局部Rho GTP酶激活中发挥关键作用。本研究旨在探讨磷酸化对剪切应力诱导的空间RhoGDIα活性的影响。基于用于活细胞检测RhoGDIα活性的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器sl-RhoGDIα，作者设计了磷酸...
SWAP70 undergoes dynamic conformational regulation at the leading edge of migrating cells.
肌动蛋白细胞骨架的重排部分依赖于Rho家族小GTP酶在局部动态激活与失活。SWAP70可结合并激活小GTP酶RAC1，同时结合丝状肌动蛋白和PIP3。本研究构建了一种编码型生物传感器，利用Förster共振能量转移（FRET）在活细胞中实时显示SWAP70的构象变化。该传感器将mTurquoise和Venus分别融合于SWAP70两...
Neurodevelopmental disease-associated de novo mutations and rare sequence variants affect TRIO GDP/GTP exchange factor activity.
双相情感障碍、精神分裂症、自闭症和智力障碍等神经发育疾病严重影响数百万患者，但治疗进展受限于对分子机制认识不足。本研究通过靶向检索发现，编码330 kDa三重功能结构域（TRIO）蛋白的基因在神经发育疾病中存在新发突变富集。作者制备多种TRIO抗体，证明较小TRIO9亚型是脑内主要蛋白产物，且出生后水平下降。TRIO9含两个鸟苷酸交...
Optical Tools To Study the Isoform-Specific Roles of Small GTPases in Immune Cells.
尽管造血细胞特异性 Rac2 与经典亚型 Rac1 具有 92% 同源性，二者在免疫细胞中已被证明发挥非冗余功能。为研究活细胞中 Rac 的亚型特异性动态，作者开发了一种全基因编码、单链 FRET 型 Rac2 生物传感器，并对现有单链 Rac1 生物传感器进行了显著改进。作者优化了传感器构建体，使其易于在造血细胞中表达，并在 RA...
Ratiometric Imaging Using a Single Dye Enables Simultaneous Visualization of Rac1 and Cdc42 Activation.
基于环境敏感荧光染料的生物传感器可用于在活体中报告内源蛋白活性。染料可连接至选择性结合目标蛋白特定构象的试剂，结合后引起荧光变化。适用于低浓度、非扰动细胞内检测的明亮染料通常只发生荧光强度变化，而非激发或发射峰位移，因此难以通过比率成像精确量化。本文报道了一种环境敏感染料 mero199，其激发峰随溶剂极性发生 33 nm 位移。利...
Fluctuation-based imaging of nuclear Rac1 activation by protein oligomerisation.
本文提出一种基于波动分析的成像方法，用于定量研究蛋白寡聚化如何调节多功能蛋白的信号活性。作者以 Rac1 FRET 生物传感器为对象，在活细胞中记录荧光寿命成像（FLIM）数据，并使同一数据格式同时支持相位（phasor）分析与交叉 Number and Brightness（cN&B）分析。通过该方法，可测量 Rac1 传感器在细...
Role of PTEN in modulation of ADP-dependent signaling pathways in vascular endothelial cells.
ADP在血管内皮中发挥关键信号作用，ADP受体是多种心血管药物靶点，但其细胞内调控通路尚未完全阐明。本研究鉴定了磷酸酶PTEN在ADP依赖性内皮型一氧化氮合酶（eNOS）激活以及内皮细胞脂质和蛋白激酶通路中的重要作用。我们发现，siRNA介导的PTEN敲低可增强ADP促进的eNOS激活和p38 MAPK磷酸化；然而，siRNA敲低p...
A luminescent oxygen channeling biosensor that measures small GTPase activation.
本文建立了一种基于发光氧通道（LOC）的均相生物传感器，用于定量检测小GTPase的激活状态。该体系由光敏剂修饰的供体微球和发光体修饰的受体微球组成：供体微球通过谷胱甘肽或链霉亲和素固定效应蛋白，受体微球通过蛋白A或Ni2+螯合固定抗体或His标签蛋白。当GTP结合态GTPase同时与效应蛋白和抗体结合时，供体与受体微球被拉近至20...
Spatiotemporal activation of Rac1 for engulfment of apoptotic cells.
吞噬凋亡细胞需要吞噬细胞协调激活调控肌动蛋白动力学的 Rho 家族 GTP 酶。本研究利用 FRET 生物传感器实时可视化吞噬凋亡细胞过程中 Rac1 的时空激活。结果显示，凋亡细胞通常被吞噬细胞的片足吞噬，而片足区域 Rac1 处于激活状态；同一片足部位常连续吞噬多个凋亡细胞，提示存在凋亡细胞进入的门户。在该位置，激活的 Rac1...