荧光指示剂测定植物细胞内游离钙离子的研究进展

对用荧光指示剂法测定植物细胞内游离钙离子的研究进展和问题进行了评述。     

绿色荧光蛋白及其在植物分子生物学研究中的应用

绿色荧光蛋白(GFP)是海洋生物水母(Aequoria victoria)体内的一种发光蛋白,近十年来成为在生物化学和细胞生物学研究和应用中用得最广泛的蛋白质之一。文章就绿色荧光蛋白的特性及其在植物分子生物学中应用的研究进展作了概述。     

低温胁迫下拟南芥CBF1 超表达突变体胞质中Ca2+ 浓度的变化

低温严重影响植物的生长, 低温刺激可引起植物细胞中Ca²⁺浓度迅速升高。以拟南芥(Arabidopsis thaliana) CBF1 超表达突变体为材料, 研究了低温处理时CBF1基因的表达情况及胞质Ca²⁺的浓度变化。结果表明, CBF1本身可受低温诱导。同时将水母发光蛋白基因转入该拟南芥突变体中并检测Ca²⁺的浓度变化, 发现低温刺激时突变体细胞质中Ca²⁺的浓度变化幅度明显高于野生型, 但液泡的胞质面两侧Ca²⁺的浓度变化相似。用EGTA和LaCl₃处理拟南芥后, 胞质Ca²⁺的浓度升高被抑制, 并且CBF1突变体及对照胞质中的Ca²⁺浓度下降到同一水平。上述结果表明, Ca²⁺参与了CBF1应答低温信号的转导过程, 并且CBF1超表达突变体可能是通过提高胞质Ca²⁺浓度来提高植物的抗低温胁迫能力。     

重组发光蛋白及其在植物细胞钙信号检测中的应用

重组发光蛋白作为检测植物细胞钙信号的手段是近十几年发展起来的新方法.该文综述了目前用于钙信号测定的重组发光蛋白的类型、测钙原理、优点与不足及其在植物细胞钙信号检测中的应用研究进展.     

绿色荧光蛋白(GFP)研究进展

源于多管水母属(Aequoria Victoria)等海洋无脊椎动物的绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)是一种极具潜力的标记物,该文对GFP的基础理论研究和应用研究进行了综述。     

测定植物细胞质中游离Ca^2＋浓度的荧光指示剂法

本文介绍测定胞质游离Ｃａ＾２＋浓度最常用的荧光指示剂法在测定植物细胞质游离Ｃａ＾２＋浓度上的应用。     

绿色荧光蛋白

来源于水母Aequorea victoria的绿色荧光蛋白(green fluorescent protein, GFP)现已成为在生物化学和细胞生物学中研究和开发应用得最广泛的蛋白质之一. 其内源荧光基团在受到紫外光或蓝光激发时（λ_max=395 nm, 小峰在479 nm）可高效发射清晰可见的绿光. GFP的高分辨率晶体结构为了解和研究蛋白质结构和光谱学功能关系提供了一个极好的机会. GFP已成为一个监测在完整细胞和组织内基因表达和蛋白质定位的理想标记. 通过突变和蛋白质工程构建的GFP嵌合蛋白在生理指示剂、生物传感器、光化学领域以及生产发光纤维等方面展示了广阔前景.     

绿色荧光蛋白—现代细胞生物学与分子生物学研究领域的新标记物

从多管水母属Ａｅｑｕｏｒｅｎ ｖｉｃｔｕｒｉａ分离出的绿色荧光蛋白,因其特有的生物化学性质及该基因在异源细胞内的表达产物亦能产生强烈的绿色荧光,使其在现代细胞生物学和分子生物学研究领域的应用具有广阔前景。本文就其研究进展及春应用进行简要综述。     

植物体内Ca2+,pH,ROS活体荧光探针成像研究进展

细胞内信号分子Ca2+与活性氧(ROS)以及细胞pH,是参与细胞多种生理和发育过程调节的关键因子。这些信号分子或细胞化学势之所以在如此众多方面起作用,是因为它们在生物体内从细胞到器官水平上、从数秒到数小时一直是在时空动态变化着的。恰到好处的是,荧光素感受器可以稳定地对细胞内Ca2+,pH与活性氧(ROS)活体原位实时定量。可视化的荧光细胞探针可分为两类:(a)直接染色;(b)基于绿色荧光蛋由基因编码的感受器。绿色荧光蛋白探针可在亚细胞水平上对目标蛋白准确定位,为得到细胞信号高分辨图提供可能。     

绿色荧光蛋白基因研究进展

绿色荧光蛋白（ｇｒｅｅｎ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｐｒｏｔｅｉｎ,ＧＦＰ）基因是目前唯一在细胞内稳定表达,不需要任何反应底物及其它辅助因子,无种属,组织和位置特异性,其产物ＧＦＰ对细胞无毒性,且检测简单,结果真实可靠的新型报告基因,其特有的生物化学性质使其在细胞生物学和分子生物学领域有着广泛的应用前景。     

Genetically Encoded Green Fluorescent Ca2+ Indicators with Improved Detectability for Neuronal Ca2+ Signals

Imaging the activities of individual neurons with genetically encoded Ca²⁺ indicators (GECIs) is a promising method for understanding neuronal network functions. Here, we report GECIs with improved neuronal Ca²⁺ signal detectability, termed G-CaMP6 and G-CaMP8. Compared to a series of existing G-CaMPs, G-CaMP6 showed fairly high sensitivity and rapid kinetics, both of which are suitable properties for detecting subtle and fast neuronal activities. G-CaMP8 showed a greater signal (F _max/F _min = 38) than G-CaMP6 and demonstrated kinetics similar to those of G-CaMP6. Both GECIs could detect individual spikes from pyramidal neurons of cultured hippocampal slices or acute cortical slices with 100% detection rates, demonstrating their superior performance to existing GECIs. Because G-CaMP6 showed a higher sensitivity and brighter baseline fluorescence than G-CaMP8 in a cellular environment, we applied G-CaMP6 for Ca²⁺ imaging of dendritic spines, the putative postsynaptic sites. By expressing a G-CaMP6-actin fusion protein for the spines in hippocampal CA3 pyramidal neurons and electrically stimulating the granule cells of the dentate gyrus, which innervate CA3 pyramidal neurons, we found that sub-threshold stimulation triggered small Ca²⁺ responses in a limited number of spines with a low response rate in active spines, whereas supra-threshold stimulation triggered large fluorescence responses in virtually all of the spines with a 100% activity rate.     

绿色荧光蛋白在植物细胞生物学中的应用

克隆于海洋动物水母 (Ａｅｑｕｏｒｅａｖｉｃｔｏｒｉ ａ)的绿色荧光蛋白 (ｇｒｅｅｎｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｔｅｉｎ ,ＧＦＰ)作为一种新型的非酶性报告基因具有检测简便 ,结果真实可靠 ,不需要任何外源底物或辅助因子的特点 ,自出现以来它已引起人们的广泛兴趣 ,目前已经应用于烟草、柑橘、拟南芥、玉米、水稻、大豆、苜蓿等多种植物材料的研究中。ＧＦＰ含有特殊的六肽生色团结构 ,用蓝紫光激发即能发出肉眼清晰可见的绿色荧光 ,而无需任何底物或辅助因子。ＧＦＰ能与多种不同蛋白质的Ｎ端或Ｃ端融合而保持与天然蛋白质相似的荧…     

Enhanced Archaerhodopsin Fluorescent Protein Voltage Indicators

A longstanding goal in neuroscience has been to develop techniques for imaging the voltage dynamics of genetically defined subsets of neurons. Optical sensors of transmembrane voltage would enhance studies of neural activity in contexts ranging from individual neurons cultured in vitro to neuronal populations in awake-behaving animals. Recent progress has identified Archaerhodopsin (Arch) based sensors as a promising, genetically encoded class of fluorescent voltage indicators that can report single action potentials. Wild-type Arch exhibits sub-millisecond fluorescence responses to trans-membrane voltage, but its light-activated proton pump also responds to the imaging illumination. An Arch mutant (Arch-D95N) exhibits no photocurrent, but has a slower, ~40 ms response to voltage transients. Here we present Arch-derived voltage sensors with trafficking signals that enhance their localization to the neural membrane. We also describe Arch mutant sensors (Arch-EEN and -EEQ) that exhibit faster kinetics and greater fluorescence dynamic range than Arch-D95N, and no photocurrent at the illumination intensities normally used for imaging. We benchmarked these voltage sensors regarding their spike detection fidelity by using a signal detection theoretic framework that takes into account the experimentally measured photon shot noise and optical waveforms for single action potentials. This analysis revealed that by combining the sequence mutations and enhanced trafficking sequences, the new sensors improved the fidelity of spike detection by nearly three-fold in comparison to Arch-D95N.     

绿色荧光蛋白及其在植物研究中的应用

绿色荧光蛋白(GFP)是海洋生物水母(Aequorea victoria)体内的一种发光蛋白,分子量27kD,由238个氨基酸组成。该蛋白65~67位Ser-Tyr-Gly三种氨基酸环化加氧形成特殊的生色团结构。野生型GFP发光较弱,而且gfp-cDNA含有隐蔽型剪切位点,而加工改造的GFP在植物中能够正常表达并且加强了荧光信号。GFP作为新的报告基因和遗传标记被广泛应用于植物研究之中。     

乳酸乳球菌作为基因工程受体菌研究进展

乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)是一种"公认安全"的革兰氏阳性细菌,广泛存在于人、畜的肠道中并发挥许多重要的生理功能。由于它兼具安全性与益生性,近几年来研究者们开始关注用乳酸乳球菌作为受体菌来表达外源蛋白。随着生物技术的发展,人们对乳酸乳球菌基因表达及调控过程的认识不断深入并构建了一系列表达,成功地表达了许多外源蛋白,初步展示出良好的应用前景。主要对近年来国内外将乳酸乳球菌作为外源蛋白表达受体菌方面的研究进展做简要综述。     

Circular Permutants of BrUSLEE Protein as Fluorescent pH Indicators

Russian Journal of Bioorganic Chemistry - Two variants of circularly permuted BrUSLEE, a green fluorescent protein with a short fluorescence lifetime, have been engineered. We characterized the...