A platform of BRET-FRET hybrid biosensors for optogenetics, chemical screening, and in vivo imaging.
A platform of BRET-FRET hybrid biosensors for optogenetics, chemical screening, and in vivo imaging.
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DOI：
10.1038/s41598-018-27174-x
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发表时间：
2018-06-12
影响因子：
4.6
通讯作者：
Matsuda M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Komatsu N;Terai K;Imanishi A;Kamioka Y;Sumiyama K;Jin T;Okada Y;Nagai T;Matsuda M
基于Förster共振能量转移原理的基因编码生物传感器包括两大类：基于荧光共振能量转移（FRET）的生物传感器和基于生物发光能量转移（BRET）的生物传感器。FRET生物传感器以高分辨率可视化细胞或组织中的信号分子活性。同时，由于BRET生物传感器的低背景信号，主要用于药物筛选。在这里，我们报告了一个协议，将分子内FRET生物传感器的BRET-FRET混合生物传感器称为hyBRET生物传感器。hyBRET生物传感器保留了原型FRET生物传感器的所有特性，并且还作为BRET生物传感器工作，其动态范围与原型FRET生物传感器相当。hyBRET生物传感器与异种移植和转基因小鼠的光遗传学、发光酶标仪测定和非侵入性全身成像兼容。这个简单的协议将扩大FRET生物传感器的使用，并使活动物细胞信号的多尺度动力学可视化。
Genetically encoded biosensors based on the principle of Förster resonance energy transfer comprise two major classes: biosensors based on fluorescence resonance energy transfer (FRET) and those based on bioluminescence energy transfer (BRET). The FRET biosensors visualize signaling-molecule activity in cells or tissues with high resolution. Meanwhile, due to the low background signal, the BRET biosensors are primarily used in drug screening. Here, we report a protocol to transform intramolecular FRET biosensors to BRET-FRET hybrid biosensors called hyBRET biosensors. The hyBRET biosensors retain all properties of the prototype FRET biosensors and also work as BRET biosensors with dynamic ranges comparable to the prototype FRET biosensors. The hyBRET biosensors are compatible with optogenetics, luminescence microplate reader assays, and non-invasive whole-body imaging of xenograft and transgenic mice. This simple protocol will expand the use of FRET biosensors and enable visualization of the multiscale dynamics of cell signaling in live animals.
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