KCTD1 regulation of Adenylyl cyclase type 5 adjusts striatal cAMP signaling.
多巴胺向纹状体神经元传递信息，神经传递紊乱会导致运动障碍中的运动缺陷。纹状体多巴胺信号下游汇聚到腺苷酸环化酶5（AC5）介导的环磷酸腺苷（cAMP）合成，表明信号转导在运动生理中至关重要。然而，多巴胺解码与 AC5 调控之间的关系尚不清楚。本研究采用无偏全局蛋白稳定性筛选，鉴定出钾通道四聚化结构域蛋白1（KCTD1）是 AC5 蛋白...
AKAP12 Upregulation Associates With PDE8A to Accelerate Cardiac Dysfunction.
心力衰竭中β2-肾上腺素受体下游信号至关重要。交感刺激β2受体改变cAMP并触发PKA依赖性磷酸化，cAMP水平部分由磷酸二酯酶（PDE）调节；A激酶锚定蛋白（AKAP）可调控心脏功能。AKAP12在心脏表达，已知直接结合β2受体、PKA和PDE4D，但其心脏功能作用不明。本研究在过表达AKAP12与对照的AC16人源心肌细胞中，使...
CRISPR/Cas9 Knock-Out in Primary Neonatal and Adult Cardiomyocytes Reveals Distinct cAMP Dynamics Regulation by Various PDE2A and PDE3A Isoforms.
环核苷酸磷酸二酯酶2A（PDE2A）和3A（PDE3A）在调控环腺苷酸（cAMP）与环鸟苷酸（cGMP）-cAMP串扰中具有重要作用，且各自具有最多三种异构体。由于传统方法难以获得异构体特异性敲除小鼠或细胞，其各自对cAMP动态的贡献难以研究。本研究利用腺病毒介导的CRISPR/Cas9基因编辑，在原代新生和成年大鼠心室心肌细胞中敲...
Selective changes in cytosolic β-adrenergic cAMP signals and L-type Calcium Channel regulation by Phosphodiesterases during cardiac hypertrophy.
心肌细胞中，PDE3和PDE4是降解β肾上腺素能受体（β-AR）产生cAMP的主要酶，并调节L型钙电流（ICa,L）。心脏肥大（CH）伴随PDE3/PDE4下降，但其对胞质cAMP与ICa,L动态调节的影响未知。作者用胸主动脉缩窄诱导大鼠CH，5周后分离SHAM与CH左心室心肌细胞（LVMs），以腺病毒转导FRET型cAMP生物传感...
Primary cilium-dependent cAMP/PKA signaling at the centrosome regulates neuronal migration.
主纤毛（primary cilium, PC）是由中心体组装的小型细胞器，突出于多数真核细胞表面，在细胞迁移中发挥关键作用，但其机制尚不清楚。本研究显示，PC 通过产生环磷酸腺苷（cAMP）并激活中心体蛋白激酶 A（PKA）来调控神经元迁移。基于 FRET 的 cAMP 生物传感器活体成像揭示，胚胎、出生后及成年迁移神经元在中心体处...
Differential activation of G protein-mediated signaling by synthetic cannabinoid receptor agonists.
合成大麻素受体激动剂（SCRA）是与急性中毒甚至死亡相关的新精神活性物质，但其毒性分子机制尚不清楚，包括是否通过大麻素受体1型（CB1）差异激活不同 G 蛋白亚型。本研究通过检测稳定表达 CB1 的人胚胎肾（HEK）细胞中 forskolin（FSK）诱导的环磷酸腺苷（cAMP）积累，测量 SCRA 介导的 CB1-Gαs 和 Gα...
Imipramine as an alternative to formamide to detubulate rat ventricular cardiomyocytes.
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...
Soluble adenylyl cyclase links Ca
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...
Gα
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...
Effects of caffeine on the human circadian clock in vivo and in vitro.
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...
Editorial: Dynamics of cyclic nucleotide signaling in neurons.
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...
Sustained wash-resistant receptor activation responses of GPR119 agonists.
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...
Visualization of cyclic nucleotide dynamics in neurons.
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...
Decoding spatial and temporal features of neuronal cAMP/PKA signaling with FRET biosensors.
环磷酸腺苷（cAMP）和cAMP依赖性蛋白激酶A（PKA）调控几乎所有真核细胞中的多种细胞功能。在神经元中，cAMP/PKA信号级联控制轴突生长、路径寻找、突触传递效能、兴奋性调节及长期变化等生物学特性。针对cAMP或PKA的基因编码光学生物传感器通过在活神经元中提供实时测量，显著加深了人们对这些过程的理解。本综述描述了cAMP或P...
Chemical informatics uncovers a new role for moexipril as a novel inhibitor of cAMP phosphodiesterase-4 (PDE4).
PDE4 是十一种环核苷酸磷酸二酯酶家族之一，在介导重要环核苷酸第二信使环磷酸腺苷（cAMP）的水解降解中起关键作用。PDE4 抑制剂具有抗炎特性，但其临床应用受限于机制相关副作用，限制最大耐受剂量。为启动开发耐受性更好的 PDE4 抑制剂，我们筛查现有已批准药物的 PDE4 抑制活性。为此，我们采用高通量计算方法，识别出耐受性良好...
Monitoring biosensor activity in living cells with fluorescence lifetime imaging microscopy.
活细胞显微成像现已常规用于监测基因编码生物传感器蛋白的活性，以直接测量细胞、组织或生物体内特定信号事件。多数荧光生物传感器蛋白依赖 Förster 共振能量转移（FRET）报告信号事件引起的蛋白构象变化，通常用基于强度的比率成像测量。荧光寿命成像显微镜（FLIM）是另一种监测 FRET 型生物传感器蛋白活性的方法。FLIM 在时域测...
BRET biosensors to study GPCR biology, pharmacology, and signal transduction.
生物发光共振能量转移（BRET）生物传感器在过去十年中已被广泛用于在活细胞中研究蛋白-蛋白相互作用和细胞内信号转导。本综述讨论为研究 G 蛋白偶联受体（GPCR）生物学、药理学和信号转导而开发的多种 BRET 生物传感器。GPCR 可形成包含 G 蛋白或 β-arrestin 的两类多蛋白信号复合物，具有功能选择性的药物可分别影响 ...
Adenylate cyclase 5 coordinates the action of ADP, P2Y1, P2Y13 and ATP-gated P2X7 receptors on axonal elongation.
在成年脑中，离子型或代谢型嘌呤能受体广泛表达于神经元和胶质细胞，并在炎症与神经递质传递中发挥重要作用。近期研究提示嘌呤能受体参与神经干细胞增殖与分化，但其对早期神经元发育和轴突延长的作用尚不清楚。本研究旨在探讨 ADP 或 ATP 激活的 P2Y1、P2Y13 和 P2X7 受体在轴突延长中的作用及相互协调机制。作者利用特异性激动剂...