激酶转位报告基因（KTRs）是单细胞测量时间积分激酶活性的有力工具，但动态范围受限、灵敏度有限，尤其在神经元中。为克服这些局限，我们通过（i）增大 KTR 尺寸，减少 KTR 通过核孔扩散的干扰；（ii）调节其激酶传感器结构域中双组分核定位信号（bNLS）强度，确保 KTR 在核与胞质间的相对分布由主动核输入、主动核输出及其对应激酶...
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...
蛋白激酶（PKs）催化的蛋白磷酸化是肌肉收缩、细胞分化等信号转导与细胞调控过程的关键事件，PK 活性异常与心血管疾病、阿尔茨海默病、炎症及癌症密切相关，因此灵敏检测 PK 活性并筛选 PK 抑制剂对疾病诊断、药物发现和分子靶向治疗具有重要意义。本文报道了一种基于电化学控制可逆加成-断裂链转移（eRAFT）聚合的高灵敏电化学生物传感器...
表面等离子共振（SPR）生物传感器已成为无标记光学生物分子传感和生物分子相互作用动力学研究的重要技术。尽管生物分子通常含有大量可电离基团，但生物分子体系的静电电荷如何影响 SPR 响应仍缺乏系统认识。本文表明，SPR 传感器表面生物分子层中的负静电电荷会引起显著的 SPR 光谱位移，并识别出两种主要机制：一是带电生物分子层上方形成双...
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...
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...
实时监测活细胞内激酶活性动态有助于理解信号转导的时空调控。本文报道了双分子激酶活性报告器（bimKARs）作为分子工具在增强激酶活性实时可视化方面的适应性。作者证明 bimKAR 设计具有高度通用性，可用于监测多种激酶，包括 JNK、ERK 和 AMPK。与单分子报告器相比，bimKAR 可具有显著增大的动态范围，从而揭示此前难以检...
小分子配体激活的G蛋白偶联受体通常被认为在反复或持续刺激后数分钟内通过受体磷酸化和内化迅速脱敏，这与许多长期细胞和生理反应相矛盾。本研究利用基于FRET的cAMP生物传感器进行活细胞成像，并结合心肌细胞收缩实验，发现儿茶酚胺激活的β1肾上腺素能受体（β1AR）在原代心肌细胞和神经元中持续刺激腺苷酸环化酶（AC）合成第二信使cAMP，...
近年来，荧光成像因荧光蛋白和荧光染料日益丰富而受到特别关注，并推动了新型生物传感器的发展。基于 Förster 共振能量转移（FRET）原理的基因编码生物传感器已广泛用于生物学中，以可视化信号分子的时空动态。尽管此类生物传感器数量不断增加，但由于 FRET 生物传感器稳定表达困难，其应用大多局限于瞬时表达生物传感器的培养细胞。本研究...
本研究评估了可激活 Epac1 和 Epac2 的 cAMP 类似物乙酸甲酯 8-pCPT-2′-O-Me-cAMP-AM 在人朗格汉斯胰岛中的胰岛素促泌作用。RT-QPCR 显示人胰岛主要表达 Epac2，同时可检测到 Epac1。在胰岛灌流条件下，10 μM 8-pCPT-2′-O-Me-cAMP-AM 可增强 10 mM 葡萄...
本文报道了一种高亲和力双底物荧光探针ARC-583（Adc-Ahx-(D-Arg)6-D-Lys(5-TAMRA)-NH2），并描述了其在荧光偏振/各向异性结合与置换实验中的应用，用于表征cAMP依赖性蛋白激酶PKA和Rho激酶ROCK的ATP竞争性抑制剂及蛋白/肽底物竞争性抑制剂。该探针与PKA的结合解离常数为0.48 nM，因而...