心脏T管是膜内陷，对兴奋-收缩耦联至关重要。阿米替林等阳离子两亲性药物会干扰磷脂酰肌醇4,5-二磷酸（PI(4,5)P2）与维持管状系统连接细胞表面蛋白的相互作用。本研究旨在验证阿米替林作为心肌细胞新的去管剂。用di-4-ANEPPS染色成年大鼠心室肌细胞（ARVMs）显示，与甲酰胺不同，阿米替林诱导完全去管且不影响细胞活力。膜片钳...
钙离子-转录偶联控制血管平滑肌细胞（VSMC）表型相关基因表达，使正常收缩型VSMC在血管损伤后转为增殖型，参与修复并促进血管重塑、动脉粥样硬化和再狭窄。本文证明，对Ca2+和HCO3−敏感的可溶性腺苷酸环化酶（sAC）将人冠状动脉平滑肌细胞（hCASMCs）中的Ca2+内流与cAMP生成及CREB磷酸化联系起来。表达FRET型cA...
环磷酸腺苷（cAMP）是原核和真核生物中重要的第二信使，介导多种生物学功能。为研究 cAMP 信号及其调控，本文基于合成转基因方法开发了一种蛋白型 cAMP 报告系统。作者将大肠杆菌 cAMP 受体蛋白（CRP）与单纯疱疹病毒 VP16 转录激活域融合，构建哺乳动物表达载体 pLA1，形成人工哺乳动物反式激活因子；该因子可浓度依赖地...
钙调节的磷酸二酯酶1（PDE1）家族在脑中高表达，但其在神经元中的功能作用尚不清楚。本研究使用选择性 PDE1 抑制剂 Lu AF64196 和环核苷酸生物传感器（包括一种新型 cGMP 生物传感器），分析 PDE1 对新生雄性小鼠脑片单个神经元中 cAMP 和 cGMP 的影响。光释放笼化 NMDA 引起胞内钙短暂升高，并伴随纹状...
cAMP-PKA通路在多种生物信号转导中起核心作用，在白色念珠菌等病原真菌中与毒力相关，但光滑念珠菌中该通路的作用仍不清楚。为在活细胞中动态监测cAMP-PKA活性，作者将AKAR3和EPAC2两种FRET生物传感器转入光滑念珠菌BG2，构建由CgPGK1启动子驱动、含hphNT1标记的质粒pLDg03和pLDg04。利用CellA...
将 cAMP 生成限制在特定亚细胞位置，可使这一普遍第二信使引发独特功能反应，但决定其产生位置的因素仍不清楚。本研究考察脂质筏与非筏膜微域在成年心室肌细胞 cAMP 信号区室化中的作用。使用自由扩散的荧光共振能量转移（FRET）生物传感器 Epac2-camps 测量胞质整体 cAMP 响应，并将探针靶向脂质筏（Epac2-MyrP...
纹状体中多巴胺的阶段性释放决定奖励学习与动作选择，但其对胞内信号动态的影响仍不清楚。本研究在小鼠纹状体脑片中利用基因编码 FRET 生物传感器，动态量化短暂多巴胺对 cAMP 或 PKA 依赖性磷酸化水平的影响，并结合计算模型探索该信号通路。表达 D1 或 D2 多巴胺受体的中型棘突神经元（MSN）分别以 cAMP 升高或降低响应多...
背景与目的：CB1大麻素受体经典通过抑制性Gαi蛋白介导信号，但在某些条件下可经Gαs等蛋白传递信号。本研究旨在考察受体数量与配体依赖性对CB1信号的影响。实验方法：在HEK细胞中以不同水平表达CB1，采用实时BRET生物传感器CAMYEL检测cAMP，采用AlphaScreen检测磷酸化ERK；并通过匀浆与全细胞放射配体结合实验表...
区室化cAMP/PKA信号在生理和病理过程中具有重要意义，但局部cAMP/PKA信号的性质、调控与功能仍缺乏深入理解。本文报道了一种基于荧光共振能量转移（FRET）的cAMP传感器CUTie，可以前所未有的精度检测区室化cAMP。CUTie可靶向定位于质膜、肌浆网和肌丝等特定多蛋白复合物，揭示不同位点局部cAMP信号在动力学和幅度上...
FRET（Förster 共振能量转移）显微镜是分子生物学与医学研究中用于实时监测和定量蛋白质-蛋白质相互作用及生化过程的重要工具。该技术可在完整细胞、组织乃至亚细胞区室中研究多种新型信号转导机制。典型单分子荧光生物传感器由目标分子结合域和分别位于两侧的供体与受体荧光蛋白组成；供体在单波长光激发下发射能量，可部分转移至邻近受体，使受...
测定促性腺激素的生物活性对生殖医学和激素制剂生产至关重要。本研究建立了一种基于G蛋白偶联受体（GPCR）介导信号转导的检测方法，用于定量人绒毛膜促性腺激素（hCG）和促卵泡激素（FSH）的生物活性。活细胞中，受体特异性激活后细胞内环磷酸腺苷（cAMP）水平变化由Förster共振能量转移（FRET）生物传感器蛋白TEpacVV监测；...
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...
趋化因子受体属于 G 蛋白偶联受体（GPCR），主要偶联 Gi 类 G 蛋白，其核心功能是抑制细胞腺苷酸环化酶。本研究采用基于 cAMP 和蛋白激酶 A（PKA）的化学发光生物传感器 GloSensor F-22，实时监测 CX3CR1 和 CXCR4 被其配体 CX3CL1 和 CXCL12 激活后的下游 cAMP 抑制性反应。结...
动脉粥样硬化发展与内膜细胞形态变化相关，可导致血管平滑肌细胞（VSMCs）出现星状细胞表型。本研究旨在确定动脉粥样硬化斑块中关键促动脉粥样硬化细胞因子（IL-1β、TNFα 和 IFNγ）是否能诱导该表型，因为这些分子已知可触发 VSMCs 转分化。结果显示，在所测试的主要炎症介质中，只有 IL-1β 能在 VSMCs 中诱导星状形...
咖啡因促进清醒和扰乱睡眠的作用已明确，但其是否影响人体昼夜节律尚不清楚。本研究显示，晚间摄入咖啡因可延迟人体昼夜褪黑素节律，慢性咖啡因处理可延长体外分子振荡周期，主要依赖腺苷受体/环磷酸腺苷（cAMP）机制。在双盲、安慰剂对照、约49天自身对照研究中，习惯性就寝前3小时摄入相当于双份浓缩咖啡的咖啡因（2.9 mg/kg），使人体褪黑...
本文是一篇编辑评论，围绕神经元中环核苷酸信号动态的 Frontiers 专题研究进行概述。文章指出，三篇原创研究利用荧光生物传感器在天然神经元中解析 cAMP/cGMP 信号级联，较异源表达系统更具生理相关性。Nomura 等量化单个神经元对多巴胺和去甲肾上腺素的反应，揭示不同皮层区域敏感性差异；Polito 等利用空间分辨成像分析...
G蛋白偶联受体119（GPR119）参与代谢稳态调节，其激动剂被用于2型糖尿病和肥胖治疗。本研究利用内源性激动剂油酰乙醇胺（oleoylethanolamide, OEA）及多种小分子合成激动剂，采用动态发光生物传感器cAMP检测与终点cAMP积累检测，考察GPR119受体信号的时间动力学。结果显示，尽管激动剂可产生稳健激活，激动剂...
α7 烟碱型乙酰胆碱受体（α7 nAChR）激活可改善海马依赖学习记忆，但机制不清。我们此前报道其激活以 PKA 依赖方式增强谷氨酸能突触传递。本研究用 FRET 生物传感器通过活细胞成像直接测量海马神经元胞内 cAMP。结果显示，在 α7 nAChR 正性变构调节剂 PNU-120596 存在下，α7 选择性激动剂胆碱使 F535...
转基因小鼠在现代生物医学研究中具有重要作用，不仅可用于解析特定基因和蛋白功能，还可作为表达荧光生物传感器的工具，在活细胞中实时报告第二信使水平和生化过程。本章提供构建质粒载体并生成表达FRET生物传感器的转基因小鼠的详细方案。该传感器为基于Förster共振能量转移（FRET）的cAMP生物传感器Epac1-camps，由cAMP结...
环磷酸腺苷（cAMP）和环磷酸鸟苷（cGMP）是广泛存在的第二信使，可将激素和神经递质的神经调质信号转导为特定功能输出。它们的生成、降解和信号传递受到时空调控，以实现高特异性信号转导。遗传编码荧光生物传感器的发展，为在培养细胞和活体动物中以前所未有的时空分辨率研究这些多功能第二信使及其下游效应器提供了有力工具。本综述首先介绍这些荧光...