研究目的
开发基于单荧光蛋白的葡萄糖指示剂，用于监测活细胞和体内的葡萄糖动态变化，并将其应用于双色成像及能量代谢研究。
研究成果
开发的绿色葡萄糖指示剂是可视化不同浓度和多种物种中葡萄糖动态变化的有效工具。它们支持双色成像，能揭示葡萄糖代谢相关情况，例如人工甜味剂对胰腺β细胞葡萄糖摄取的影响。这些指示剂通过助力开展高时空分辨率研究，将推动能量代谢领域的研究进展。
研究不足
这些指标的pH敏感性与其他基于GFP的传感器相似，这可能会影响非生理条件下的测量结果。由于基础葡萄糖水平的影响，活细胞中的动态范围低于体外环境。其特异性包括对半乳糖的响应，在某些情况下可能产生干扰。
1：实验设计与方法选择：
该研究通过将细菌葡萄糖结合结构域插入荧光蛋白（Citrine GFP变体）来设计葡萄糖指示剂，优化连接子和突变以调整动态范围和EC50值，并将这些指示剂应用于多种生物学场景。理论模型包括荧光光谱学和成像技术。
2：样本选择与数据来源：
样本包括纯化的重组蛋白、HeLa细胞、MIN6 m9 β细胞、秀丽隐杆线虫和小鼠血浆。选择标准基于与葡萄糖代谢相关的细胞类型。
3：实验设备与材料清单：
设备包括分光荧光光度计、显微镜、相机、酶标仪及各种试剂和质粒。材料包括培养基、缓冲液、酶和染料。
4：实验步骤与操作流程：
步骤包括质粒构建、蛋白表达与纯化、体外光谱分析、细胞培养与转染、活细胞成像、线虫成像及数据分析。操作涉及葡萄糖刺激、抑制剂处理和双色成像。
5：数据分析方法：
使用ImageJ分析剂量-反应曲线，MetaMorph测量荧光强度，GraphPad Prism进行统计检验（Welch t检验、ANOVA）。
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