环二鸟苷酸单磷酸（c-di-GMP）是细菌中普遍存在的第二信使，调控细胞周期、生物膜形成、黏附与毒力等关键行为。准确监测胞内 c-di-GMP 水平，对于理解相关生理过程以及开发针对生物膜相关抗生素耐药的抑制剂具有重要意义。本研究开发了一种遗传编码荧光生物传感器 cdiGEBS，其以肺炎克雷伯菌来源的 c-di-GMP 响应转录因子...
实时、高时间分辨地监测信号分子和代谢物变化是理解动态生物系统的关键。本文利用定向进化策略，开发了一种用于细菌普遍第二信使环二鸟苷酸（c-di-GMP）的基因编码比率型生物传感器。c-di-GMP 调控运动性、表面附着、毒力与持留等重要过程。所得传感器 cdGreen2 能在单细胞水平忠实追踪 c-di-GMP，并在长时间成像中保持高...
在大肠杆菌及相关菌中，鞭毛制动蛋白YcgR响应胞内升高的环二鸟苷酸（c-di-GMP），降低鞭毛旋转速度并偏向逆时针（CCW）旋转，从而调控细菌游动。此前关于c-di-GMP激活的YcgR直接结合马达蛋白MotA还是破坏转子蛋白FliG结构存在争议。本研究构建并优化了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的YcgR生物传感器，将鼠伤寒...
本研究考察伯氏疏螺旋体在蜱与哺乳动物阶段中 c-di-GMP 与其唯一已知效应蛋白 PlzA 的关系。利用表达不能结合 c-di-GMP 的 plzA 点突变（plzA-R145D）菌株，证实 PlzA 在蜱内的保护功能依赖 c-di-GMP。与在小鼠中严重减毒的 ΔplzA 不同，plzA-R145D 具有完全感染力，表明 Plz...
化学发光生物传感器已在哺乳动物细胞系统中广泛用于研究细胞内信号网络。对细菌而言，现有生物传感器多依赖荧光体系来定量信号分子，但外部激发光在复杂环境中易受低光穿透、高自荧光和光漂白影响。为克服这些限制，作者设计了首个用于研究细菌关键第二信使环二鸟苷酸（cyclic di-GMP, c-di-GMP）的比率型化学发光生物传感器。近期研究...
第二信使信号网络使细胞感知并适应环境变化。细菌中普遍存在的第二信使环二鸟苷酸（c-di-GMP）协调运动、生物膜形成和毒力等过程。在病原体中，这些网络帮助细菌适应宿主感染过程中的环境变化。尽管已有研究考察 c-di-GMP 水平对毒力的影响，但尚无法在宿主感染各阶段实时可视化 c-di-GMP。为此，作者构建了首个选择性响应 c-d...
铜绿假单胞菌是伤口感染的重要病原体，其毒力因子产生和生物膜形成受多种群体感应（QS）系统调控，因此 QS 被视为治疗该菌感染的潜在靶点。本研究评估植物源 QS 抑制剂香豆素对铜绿假单胞菌生物膜和毒力的影响。香豆素在 P. aeruginosa QSIS2 生物传感器菌株中抑制 QS，降低蛋白酶和绿脓菌素产生，并在不同菌株中抑制 96...
细菌定植复杂环境受胞内第二信使环二鸟苷酸（c-di-GMP）调控，其水平影响运动性和生物膜形成。现有荧光 c-di-GMP 生物传感器需外部激发，难以用于深组织、高自荧光或光敏样品，且遗传编码限制临床分离株和环境样品分析。本文报道首批用于检测 c-di-GMP 的化学发光生物传感器。该设计将分裂荧光素酶互补（CSL）与生物发光共振能...
大多数细菌在自然环境中以生物膜等多细胞结构生长，环二鸟苷酸一磷酸（c-di-GMP）是调控浮游与固着生活方式转换的关键第二信使，对生物膜形成至关重要。在假单胞菌 Pseudomonas putida KT2440 中，具有二鸟苷酸环化酶活性的多结构域反应调节蛋白 Rup4959 过表达时，胞内 c-di-GMP 水平升高，导致生物膜...
细菌分布于氧气可利用性不同的多种生态位，厌氧环境如哺乳动物消化道和工业反应器中存在大量专性和兼性厌氧菌，在人类健康与生物制造中发挥重要作用。然而，由于缺乏适合活细胞成像的工具，研究细菌在部分或完全厌氧条件下的功能具有挑战性。本文报道了一系列基于 RNA 的荧光生物传感器，可选择性响应细菌胞内第二信使环二鸟苷酸（cyclic di-G...
荧光生物传感器的发展旨在实时监测活细胞中特定代谢物水平。常见策略包括将蛋白受体与荧光蛋白融合，或合成小分子反应探针；天然代谢物感应核糖开关也曾用于报告基因系统。近期研究表明，将核糖开关适配体与体外筛选的 Spinach 适配体融合，可构建 RNA 荧光生物传感器，其中 Spinach 结合细胞可渗透的条件荧光分子 DFHBI。本文描...