科研团队成功开发新型甘氨酸生物传感器
谜知
科研团队成功开发新型甘氨酸生物传感器
甘氨酸在生物体内不仅是关键代谢产物，还在细胞信号传导、核苷酸合成等过程中发挥核心作用，同时作为多种高附加值化合物的前体，其重要性不言而喻。然而，目前在甘氨酸的检测手段方面仍存在不足，特别是在关键合成酶活性受限的情况下，限制了甘氨酸细胞工厂的高效构建。开发一种具备高灵敏度与响应速度的生物传感器，被视为推动甘氨酸生物合成技术突破的关键。
中国科学院天津工业生物技术研究所的科研团队近期取得重要进展。他们利用大肠杆菌中天然存在的转录调控系统，该系统具备激活因子与抑制因子之间的动态平衡机制，成功构建出一种能够实时感知甘氨酸浓度变化的生物传感器。该系统通过精准调控激活因子与抑制因子的表达比例，有效抑制了背景荧光信号的干扰，从而实现了高达16.45倍的甘氨酸诱导荧光增强。
研究团队进一步将该生物传感器与荧光激活细胞分选技术相结合，用于磷酸丝氨酸氨基转移酶突变体的筛选。实验结果显示，筛选出的最佳突变体在甘氨酸产量方面提升了2.25倍，显著改善了合成效率。这不仅验证了传感器的实用性，也为优化代谢通路提供了有力工具。
该研究成果标志着在基于转录调控因子的甘氨酸生物传感器开发方面迈出了关键一步。同时，所采用的设计方法为其他氨基酸及小分子代谢物的检测提供了可拓展的模块化策略，有望推动相关生物传感技术的发展。
研究成果已在《生物传感器与生物电子》（Biosensors and Bioelectronics）期刊上发表，并得到了国家自然科学基金委员会等科研资助机构的支持。
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