科研团队开发出新型甘氨酸生物传感器
谜知
科研团队开发出新型甘氨酸生物传感器
甘氨酸作为一类广泛存在于生物体内的关键代谢物和信号分子，不仅参与细胞代谢与核苷酸合成等核心生物过程，还是多种高附加值化合物的合成前体。然而，当前在甘氨酸的检测手段方面仍存在诸多限制，特别是缺乏高灵敏度与高效率的监测方法，同时合成路径中的关键酶活性有限，严重制约了甘氨酸细胞工厂的构建与发展。因此，开发一种能够实现快速、灵敏且实时响应甘氨酸浓度的生物传感器，对推动其在生物制造领域的应用具有重要意义。
近日，中国科学院天津工业生物技术研究所的研究团队成功研发出一种基于大肠杆菌天然转录调控系统的甘氨酸生物传感器。该系统巧妙利用了激活因子与抑制因子之间的平衡机制，通过调控两者的表达水平，有效降低了非特异性荧光背景信号，实现了高达16.45倍的甘氨酸浓度诱导荧光响应增强。研究团队还进一步将该传感器与荧光激活细胞分选（FACS）技术结合，成功应用于磷酸丝氨酸氨基转移酶突变体的筛选。实验结果表明，最优突变体在甘氨酸产量方面提升了2.25倍。
这一研究不仅为构建特异性响应甘氨酸的生物传感器提供了新思路，也为其他氨基酸及小分子代谢产物的实时检测与生物合成优化，提供了可拓展的模块化设计策略。
相关成果已在国际知名学术期刊《生物传感器与生物电子学》（Biosensors and Bioelectronics）上发表。本研究得到了国家自然科学基金委员会等机构的经费支持。
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