结构生物化学/磷酸化检测

肽生物传感器

肽生物传感器用于确定细胞中的磷酸化活性。生物传感器是一种设备，通过将生物反应转换为电、热或光信号，提供有关生物分析物（如分离的酶、免疫系统、组织和细胞器）的组成、结构和功能的信息。主要用于分析磷酸化事件的生物传感器结合了合成荧光团的使用，荧光团是使分子发光的分子部分。当荧光团与磷酸化的肽或蛋白质结构域相互作用时，该复合物的荧光特性会发生变化。荧光团是指在分子暴露于光照时会发出特定颜色的染料。通常，发射的光比入射的光波长更长。该复合物会导致荧光增强，该特性用于确定分析物的磷酸化事件。

肽生物传感器类型

环境敏感型生物传感器

环境敏感型生物传感器检测溶质和溶剂分子之间形成的相对弱的共价键发生的磷酸化活性。通常，具有与磷酸化氨基酸结合的高亲和力的结构域会附着在磷酸化的肽或蛋白质上。该复合物会改变荧光团中溶剂的极性，从而增加分子的荧光，复合物会发出明显的颜色。

环境敏感型生物传感器

深猝灭型生物传感器

深猝灭型生物传感器利用猝灭剂与肽中的荧光团相互作用。当该复合物被磷酸化时，生物传感器采用一个对磷酸化氨基酸具有高亲和力的结构域，将猝灭剂与荧光团分离。这种分离导致分子中的荧光增加。

自报告传感器

自报告传感器是一种类型的传感器，不需要使用对磷酸化氨基酸具有高亲和力的结构域来检测磷酸化氨基酸的存在。这种类型的传感器仅适用于芳香族氨基酸，通常是酪氨酸。分子中的π键使氨基酸能够猝灭肽生物传感器中的荧光团。当分子被磷酸化时，芳香族氨基酸就不能再猝灭荧光团了。

金属螯合增强型荧光生物传感器

金属螯合增强型荧光通过Sox检测磷酸化事件的存在，Sox是一个编码与DNA结合的转录因子的基因。除了被称为HMG盒的序列之外，Sox还是一个荧光团，可以通过螯合增强其强度。由于这种独特的特性，Sox被用于确定系统中的磷酸化活性。此外，金属螯合增强型荧光不需要使用对磷酸氨基酸具有高亲和力的酸结合结构域。在丝氨酸或苏氨酸残基存在的情况下，Sox能够招募磷酸基团，从而引发磷酸化。一旦丝氨酸或苏氨酸残基通过Sox被磷酸化，肽对Mg2+肽的结合能力就会提高。Mg2+与磷酸化的丝氨酸或苏氨酸残基结合会产生荧光信号。此外，已经创建了PKC、Cdk2和PKA等几种探针来增强荧光信号的强度。