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Novel near-infrared fluorescent protein for biliverdin biosensing with a hydrogel scaffold

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  1. (PDF, 810 Kio)
DOITrouver le DOI : https://doi.org/10.1021/acssensors.5c01191
AuteurRechercher : 1Identifiant ORCID : https://orcid.org/0000-0002-1788-7969; Rechercher : 2; Rechercher : 1Identifiant ORCID : https://orcid.org/0009-0001-8897-6555; Rechercher : 1Identifiant ORCID : https://orcid.org/0000-0001-8594-9191; Rechercher : 1Identifiant ORCID : https://orcid.org/0000-0002-9594-8042; Rechercher : 3Identifiant ORCID : https://orcid.org/0000-0002-0492-1961
Affiliation
  1. Conseil national de recherches Canada. Dispositifs médicaux
  2. Department of Bioengineering, Stanford University
  3. Department of Neurobiology, Stanford University
Bailleur de fondsRechercher : National Science Foundation Graduate Research Fellowship Program; Rechercher : National Institutes of Health; Rechercher : School of Medicine, Stanford University
FormatTexte, Article
Sujetbiliverdin detection; fluorescence; protein engineering; whole-cell sensor; hydrogel
Résumé
We report the first infrared fluorescent protein engineered from a bilin reductase scaffold. Unlike existing near-infrared fluorescent proteins, which are derived from photoreceptor domains, our design is based on phycocyanobilin:ferredoxin oxidoreductase (PcyA), an enzyme that normally catalyzes the reduction of biliverdin (BV) to phycocyanobilin. By disabling its catalytic activity and remodeling its chromophore-binding pocket, we repurposed PcyA to stably accommodate BV as a fluorescent chromophore, generating a BV reporter with infrared output (BRIO). Finally, we demonstrated that hydrogel-encapsulated BRIO-expressing cells can serve as an inexpensive and robust platform for BV detection in biological samples. This work expands the landscape of fluorescent protein design beyond photoreceptors, demonstrating that metabolic enzymes can be reprogrammed into bright fluorescent reporters.
Date de publication
Maison d’éditionACS Publications
Déclaration de droit d’auteur
  • © 2025 American Chemical Society
Dans
  • ACS Sensors 10, nº 11 (17 novembre 2025) : 8320–8330.
Langueanglais
Publications évaluées par des pairsOui
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Identificateur de l’enregistrement59ef43f2-b0ee-4d23-810a-49174024e305
Enregistrement créé2026-02-27
Enregistrement modifié2026-02-27

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