综述：重组蛋白生物传感器在细胞膜脂质研究中的应用

这篇综述系统总结了重组蛋白生物传感器（Recombinant Protein Biosensors）在细胞膜脂质分布、动态及功能研究中的最新进展。通过高分辨率成像技术，这些传感器实现了对膜脂（如磷脂、胆固醇）时空动态的直接观测，为揭示脂质介导的膜信号转导（signaling）、细胞器功能及疾病机制提供了新工具。

　　

细胞膜脂质的结构与功能

细胞膜脂质通过特定分布模式形成动态不对称结构，不仅维持膜完整性，还参与信号转导（如PI(4,5)P₂介导的胞吞作用）和细胞器功能调控。传统生化方法难以捕捉脂质的实时动态，而重组蛋白生物传感器的出现填补了这一技术空白。

重组脂质传感器的设计原理

基于脂质结合域（如PH结构域、P4M结构域）与荧光蛋白（GFP/mCherry）的融合，这些传感器可特异性标记磷脂酰肌醇（PIPs）、鞘脂等。例如，Osh4蛋白衍生的传感器能高灵敏度检测内质网-质膜接触位点的固醇转运。

技术突破与应用

1. 1.

   超分辨成像：结合STORM/PALM技术，传感器揭示脂筏（lipid rafts）纳米级聚集与T细胞激活的关系；

2. 2.

   动态追踪：FRET传感器实时显示PS外翻在凋亡中的时空规律；

3. 3.

   疾病关联：GPMV分离技术联合传感器发现阿尔茨海默病中GM1神经节苷脂的异常簇集。

挑战与展望

当前传感器仍面临光毒性、脱靶标记等问题。未来或可通过人工智能优化结合域设计，或开发近红外探针以适配活体成像需求。这一领域的发展将持续推动膜生物学与精准医学的交叉创新。