新型甘氨酸生物传感器在科研中取得突破
传感周刊
新型甘氨酸生物传感器在科研中取得突破
作为多种生物体内的重要代谢物和细胞信号分子，甘氨酸不仅参与细胞代谢与核苷酸合成，还作为多种高附加值化合物的合成前体。然而，当前缺乏高效且灵敏的检测手段，并且其合成过程中的关键酶活性不足，严重制约了甘氨酸细胞工厂的发展。因此，开发一种能够快速响应、灵敏度高且具备实时监测能力的甘氨酸生物传感器，对于推动其在生物制造领域的应用具有重要意义。
中国科学院天津工业生物技术研究所的研究团队近日取得突破性进展。他们利用大肠杆菌中天然存在的转录调控系统——该系统包含激活因子与抑制因子的平衡机制，成功构建了一种可实时感知甘氨酸浓度变化的生物传感器。该设计通过精准调控激活与抑制因子的表达水平，有效降低了背景荧光噪声，实现了高达16.45倍的甘氨酸诱导荧光响应。
为验证传感器的实际应用价值，研究团队进一步将其与荧光激活细胞分选（FACS）技术结合，用于筛选磷酸丝氨酸氨基转移酶（PSAT）的突变体。实验结果显示，最优突变体的甘氨酸产量提升了2.25倍，充分证明了该传感器在高通量筛选中的有效性。
这项研究不仅成功开发出一种基于转录调控因子的特异性甘氨酸生物传感器，还为其他氨基酸及小分子代谢物的检测提供了模块化的技术方案。研究成果已发表于国际权威期刊《生物传感器与生物电子》（Biosensors and Bioelectronics），研究工作得到了国家自然科学基金委员会的资助。
该成果为工业生物技术领域的代谢物检测提供了新的技术支撑，也为未来构建高效、智能的细胞工厂打下了坚实基础。
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