小鼠心肌细胞中表达钙/钙调蛋白调控的环核苷酸磷酸二酯酶1（PDE1）的 PDE1A 和 PDE1C 两个亚家族；PDE1C 是人心中主要亚家族，可水解 cAMP 和 cGMP。此前报道 PDE1 抑制剂 ITI-214 在心力衰竭患者中产生正性肌力作用，主要归因于 cAMP/PKA 信号，但 PDE1 对心脏 cGMP 的调控尚未直...
5型磷酸二酯酶抑制剂（PDE5i）可升高细胞内环磷酸鸟苷（cGMP）水平，并用于勃起功能障碍治疗。已有研究提示 cGMP 可能影响内分泌肿瘤细胞生长，因此 PDE5i 可能影响癌症风险。本研究评估 PDE5i 是否在体外调节甲状腺癌细胞生长。作者采用恶性甲状腺乳头状癌细胞系 K1、良性甲状腺滤泡上皮细胞系 Nthy-ori 3-1 ...
慢性柴油尾气暴露与心血管疾病存在因果关联，动脉内皮细胞功能对维持心血管稳态至关重要。既往急性暴露研究提示柴油尾气可致内皮细胞功能障碍，但慢性暴露效应尚不明确。本研究对133名柴油发动机测试员（DET）和126名非DET的人血清样本应用体外内皮细胞生物传感器检测，以评估心血管风险证据。环境监测显示DET暴露于高水平柴油尾气气溶胶（PM...
利用遗传编码FRET传感器在活细胞中检测小分子，已革新了对亚细胞水平信号通路的理解。然而，由于多肽尺寸大且构象可变性高，将荧光蛋白与特异性结合域工程化为新传感器仍具挑战，FRET传感器设计仍依赖模糊结构概念和连接子/蛋白模块的试错组合。作者此前设计了cAMP FRET传感器CUTie，可在活细胞中实现亚微米分辨率。本文结合序列与结构...
过去十年已设计多种基于荧光共振能量转移（FRET）的细胞内环核苷酸检测生物传感器，但可用于环磷酸鸟苷（cGMP）的传感器较少，能检测低纳摩尔 cGMP 的更少。本研究旨在开发对 cGMP 具有高亲和力的 FRET 型 cGMP 生物传感器，作为细胞内信号研究工具。作者以恶性疟原虫 cGMP 依赖性蛋白激酶（PfPKG）羧基端环核苷酸...
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...
尽管内源性亚硝酰（HNO）的产生与作用机制尚未完全阐明，药理学 HNO 供体已显示治疗前景并进入临床试验。质谱和定点突变显示，化学性质不同的 HNO 供体 1-硝基环己基乙酸酯（NCA）或安杰利盐（AS）均可诱导 cGMP 依赖性蛋白激酶 Iα（PKGIα）形成二硫键：包括两个亚基 Cys42 之间的分子间二硫键，以及高亲和力 cG...
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...
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...
一氧化氮/环鸟苷酸（NO/cGMP）信号在纹状体功能调控中重要，但其中粒神经元（MSN）内 cGMP 的具体作用机制仍不清楚。作者利用基因编码荧光生物传感器，包括新型高灵敏度 cAMP 传感器 Epac-SH150，分析 MSN 对 NO 的 cGMP 应答及其对 cAMP/蛋白激酶A（PKA）信号的影响。Cygnet2 cGMP ...
受体鸟苷酸环化酶参与多种病理生理过程，是重要的药物靶点。本文报道三种颗粒型鸟苷酸环化酶（pGC）报告细胞系的构建与药理学表征。编码利钠肽受体GC-A、GC-B和热稳定肠毒素受体GC-C的质粒被稳定转染至表达环核苷酸门控（CNG）阳离子通道的父代报告细胞系中，该通道作为胞内cGMP的生物传感器。由此可在活细胞中实时监测pGC活性。利用...
鸟苷三磷酸（GTP）经可溶性或颗粒型鸟苷酸环化酶（GC）生成环磷酸鸟苷（cGMP），是细胞内重要的第二信使。现有cGMP测定方法如放射免疫分析（RIA）和酶免疫分析（EIA）需使用放射性同位素或示踪剂。为建立无标记、无放射性、可直接检测且高特异高灵敏的cGMP检测方法，作者将抗cGMP抗血清偶联到金纳米粒子修饰光纤（GNOF）上，基...
明确体内生理性一氧化氮（NO）浓度对于定量理解 NO 信号、开展贴近真实生理状态的 NO 实验以及判断疾病状态下 NO 是否异常至关重要。十年前，基于早期电极测量和 NO 对其鸟苷酸环化酶偶联受体效力的初步估计，约 1 μM 的 NO 浓度曾被认为是合理的。此后，许多在细胞和组织中用电极直接测定 NO 浓度的努力给出了差异极大且难以...
本文报道了一种磷酸二酯酶2A（PDE2A）报告细胞系的构建与药理学表征。人源 PDE2A 被稳定转染至表达心房利钠肽（ANP）受体和环核苷酸门控阳离子通道 CNGA2 的亲代细胞系中，CNGA2 作为胞内 cGMP 生物传感器。该细胞系可通过钙离子经 CNG 通道内流刺激水母素发光，实时监测 cGMP 水平。研究显示，该检测能以高灵...