用于活细胞中Hg2+检测和细胞内成像的基因编码FRET光学传感器

摘要： 由于汞具有潜在毒性，亟需了解其在活细胞内的摄取、转运及通量变化。传统汞离子（Hg2?）分析技术存在侵入性强、成本高且灵敏度低等缺陷。本研究开发了一种高效基因编码汞FRET传感器（MerFS），可实时检测痕量Hg2?的细胞动态。该传感器通过将周质汞结合蛋白MerP夹在增强型青色荧光蛋白（ECFP）与黄色荧光蛋白（Venus）之间构建而成。MerFS具有pH稳定性，能产生可测量的荧光信号，并对Hg2?表现出高灵敏度与选择性结合。突变体MerFS-51的表观亲和力（Kd）为5.09×10?? M，使Hg2?定量检测范围达到0.210-1.196 μM。将该传感器靶向导入大肠杆菌、酵母和人胚胎肾（HEK）-293T细胞后，可通过高响应度饱和曲线实现细胞内Hg2?浓度的动态测量，证实其在细胞体系中的应用潜力。