构建生物体内检测 GTP:GDP比值的基因编码的荧光探针

批准号:
21907001
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
李娜
依托单位:
学科分类:
B0701.生物体系分子探针
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
GTP和GDP是广泛存在于细胞中的重要核苷酸分子,细胞内GTP:GDP比值是细胞代谢和信号转导状态的重要指标,但目前尚未有能够实时检测活细胞内的GTP:GDP比值的方法。应用基因编码的荧光探针技术,我们筛选出了首个能特异性检测GTP:GDP比值的荧光探针。该探针由两部分组成:能够与GTP和GDP结合并产生不同构象变化的蛋白,以及对蛋白构象变化敏感的荧光蛋白cpYFP。前期体外实验结果表明,该探针可以对GTP:GDP比值产生荧光信号响应。我们在293T细胞中表达了该探针蛋白,用糖酵解抑制剂处理细胞后,观察到了细胞内GTP:GDP比值的显著下降,我们将继续在其它肿瘤细胞以及神经细胞中检测该探针对GTP:GDP比值的响应,并进一步应用到果蝇的脑中,开发可检测生物体内GTP:GDP比值的新方法。
英文摘要
GTP and GDP are important nucleotides that are ubiquitous in cells, the intracellular GTP:GDP ratio is an important indicator of cellular metabolism and signal transduction state. However, currently there are no methods available for the real-time detection of GTP:GDP ratio in live cells. Applying the genetically encoded fluorescent sensor techniques, we picked out the first fluorescent sensor for the specific detection of GTP:GDP ratio. The sensor comprises of two modules: a protein which is able to bind both GTP and GDP, triggering divergent conformational changes, and cpYFP, a fluorescent protein that is sensitive to protein conformational changes. The results of previous in vitro experiments indicated that the sensor could respond to the GTP:GDP ratio. we expressed our sensor in 293T cells. After treatment with inhibitors of glycolysis, we observed a dramatic decrease in the intracellular GTP:GDP ratio. We will continue to examine the probe's response to the GTP:GDP ratio in other tumor cells and nerve cells, also further applied to the brains of fruit flies to develop a new method to detect GTP:GDP ratio in vivo.
众所周知,三磷酸鸟苷 (GTP) 和二磷酸鸟苷 (GDP) 的相互转化是多种生物细胞活动不可或缺的组成部分,但迄今为止,还没有可用于直接检测细胞内 GTP 与 GDP 比率的分析方法。 在此,我们报告了 GRISerHR,一种基因编码的荧光生物传感器,用于监测代谢扰动下多种细胞类型和各种细胞器中的 GTP:GDP 比率。 此外,我们描述了由三羧酸 (TCA) 循环酶(琥珀酰辅酶 A 合成酶;SCS-ATP 和 SCS-GTP)和磷酸烯醇丙酮酸 (PEP) 循环酶的两种亚型的基因调节引起的差异线粒体 GTP:GDP 比率 (PEPCK-M)。 因此,我们的 GRISerHR 传感器实现了对活细胞内源性 GTP:GDP 比率动态变化的时空精确检测,有助于加深我们对鸟苷核苷酸在生物学中的能量代谢贡献的理解。
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Monitoring the Dynamic Regulation of the Mitochondrial GTP-to-GDP Ratio with a Genetically Encoded Fluorescent Biosensor
使用基因编码荧光生物传感器监测线粒体 GTP 与 GDP 比率的动态调节
DOI:10.1002/anie.202201266
发表时间:2022-07-08
期刊:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
影响因子:16.6
作者:Zhang,Meiqi;Yang,Bo;Wang,Jing
通讯作者:Wang,Jing
基于光学显微成像的纳米单颗粒计数方法基础与应用研究
- 批准号:21974006
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:李娜
- 依托单位:
单分子磁体自旋态的磁交换力显微镜研究
- 批准号:21403008
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:李娜
- 依托单位:
基于功能性核酸的荧光各向异性传感之基础与应用
- 批准号:21475004
- 项目类别:面上项目
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- 批准年份:2014
- 负责人:李娜
- 依托单位:
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- 批准号:21275011
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:李娜
- 依托单位:
基于复合结构金纳米粒子的共振光散射生物传感方法的研究与应用
- 批准号:20975004
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:李娜
- 依托单位:
癌症预防药物抗氧化能力的发光测定
- 批准号:20475004
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:22.0万元
- 批准年份:2004
- 负责人:李娜
- 依托单位:
国内基金
海外基金
