A high-throughput multiparameter screen for accelerated development and optimization of soluble genetically encoded fluorescent biosensors.
A high-throughput multiparameter screen for accelerated development and optimization of soluble genetically encoded fluorescent biosensors.
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高通量多参数筛选，用于加速可溶性遗传编码荧光生物传感器的开发和优化。
DOI：
10.1038/s41467-022-30685-x
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发表时间：
2022-05-25
影响因子：
16.6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
基因编码荧光生物传感器是用于跟踪完整生物系统中的化学过程的强大工具。然而，生物传感器的开发和优化仍然是一个具有挑战性和劳动密集型的过程，主要是由于筛选候选生物传感器的方法的技术限制。在这里，我们描述了一种筛选模式，它结合了液滴微流体和自动荧光成像，以提供一个数量级的增加筛选吞吐量。此外，不像目前的技术，仅限于筛选一个单一的生物传感器功能的时间（如亮度），我们的方法能够并行评估多个功能（如对比度，亲和力，特异性）。由于生物传感器的功能可以协变，这种能力是必不可少的快速优化。我们使用这个系统来产生一个高性能的乳酸生物传感器，可用于定量细胞内乳酸浓度。这种名为LiLac的生物传感器在代谢物传感方面取得了重大进展，并展示了我们筛选方法的强大功能。荧光生物传感器是研究细胞代谢的重要工具，但开发和优化具有挑战性。Koveal等人提出了一种用于传感器性能的高通量多参数筛选方法，并将其用于生成LiLac，一种高性能定量乳酸传感器。
Genetically encoded fluorescent biosensors are powerful tools used to track chemical processes in intact biological systems. However, the development and optimization of biosensors remains a challenging and labor-intensive process, primarily due to technical limitations of methods for screening candidate biosensors. Here we describe a screening modality that combines droplet microfluidics and automated fluorescence imaging to provide an order of magnitude increase in screening throughput. Moreover, unlike current techniques that are limited to screening for a single biosensor feature at a time (e.g. brightness), our method enables evaluation of multiple features (e.g. contrast, affinity, specificity) in parallel. Because biosensor features can covary, this capability is essential for rapid optimization. We use this system to generate a high-performance biosensor for lactate that can be used to quantify intracellular lactate concentrations. This biosensor, named LiLac, constitutes a significant advance in metabolite sensing and demonstrates the power of our screening approach. Fluorescent biosensors are important tools for studying cellular metabolism, but development and optimization are challenging. Koveal et al. present a high-throughput multiparameter screen for sensor performance, and used it to generate LiLac, a high-performance, quantitative lactate sensor.
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影响因子：
4.6
作者：
Harada K;Chihara T;Hayasaka Y;Mita M;Takizawa M;Ishida K;Arai M;Tsuno S;Matsumoto M;Ishihara T;Ueda H;Kitaguchi T;Tsuboi T
通讯作者：
Tsuboi T
影响因子：
16.6
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
29
作者：
Díaz-García CM;Mongeon R;Lahmann C;Koveal D;Zucker H;Yellen G
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Yellen G
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作者：
Galaz, Alex;Cortes-Molina, Francisca;San Martin, Alejandro
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San Martin, Alejandro
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作者：
Cameron, William D.;Bui, Cindy V.;Rocheleau, Jonathan V.
通讯作者：
Rocheleau, Jonathan V.