变构酶结构域生物传感器

通用设计策略

利用变构酶的调控结构域作为特异性识别元件，突破传统生物传感器对特定代谢物缺乏识别元件的瓶颈，实现多种氨基酸和代谢物的高选择性实时检测。

Kang, Zhaoqi · Xu, Rong · 韩平 · 张辉 · Shuang, Hou · Liu, Yidong · Leilei, Guo · Wu, Jie · Sun, Weikang · Tan, Xiaoxu · Xu, Xianzhi · Gao, Kaiyu · Lü, Chuanjuan · 马翠卿 · 强荣 · 许平 · 高超

Nature Communications 2026

技术优势

突破识别元件瓶颈

利用变构酶的调控结构域作为特异性识别元件，无需筛选抗体或适体，即可针对多种代谢物构建传感器。

通用设计策略

同一策略可针对不同代谢物构建传感器，包括氨基酸、S-腺苷-L-蛋氨酸和S-甲基-5'-硫代腺苷，展示了方法的普适性。

实现活细胞实时监测

传感器可在活细胞内实时、原位跟踪目标代谢物，为研究代谢动态提供直接工具。

应用场景

• 代谢物监测：实时跟踪活细胞内目标代谢物浓度变化，解析动态代谢过程。
• 基因编码荧光传感器：提供基因编码的荧光传感器，可直接转染细胞实现特异性检测，无需外源试剂。
• 活细胞代谢分析：在活细胞内原位监测代谢物，揭示代谢途径的时空动态。
• 生物过程监测：用于生物过程监测，实时反馈发酵或生产中目标代谢物的产量。