A protein designed to sense metabolites Many diseases cause characteristic changes in blood metabolites. Yu et al. describe a paper-based assay in which a chosen metabolite can be oxidized to generate reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH). Color changes in a designed NADPH sensor protein are then quantified by a digital camera. The sensor system successfully generated point-of-care measurements of phenylalanine, glucose, and glutamate. Concentrations of phenylalanine in the blood of phenylketonuria patients were analyzed within minutes with only half a microliter of blood. Science, this issue p. 1122 Sensor proteins allow a paper-based color-change assay of important metabolites, including phenylalanine. Monitoring metabolites at the point of care could improve the diagnosis and management of numerous diseases. Yet for most metabolites, such assays are not available. We introduce semisynthetic, light-emitting sensor proteins for use in paper-based metabolic assays. The metabolite is oxidized by nicotinamide adenine dinucleotide phosphate, and the sensor changes color in the presence of the reduced cofactor, enabling metabolite quantification with the use of a digital camera. The approach makes any metabolite that can be oxidized by the cofactor a candidate for quantitative point-of-care assays, as shown for phenylalanine, glucose, and glutamate. Phenylalanine blood levels of phenylketonuria patients were analyzed at the point of care within minutes with only 0.5 microliters of blood. Results were within 15% of those obtained with standard testing methods.

中文翻译：

---

半合成传感器蛋白可在护理点进行代谢分析

一种旨在感知代谢物的蛋白质 许多疾病都会导致血液代谢物发生特征性变化。余等人。描述了一种基于纸张的测定，其中可以氧化选定的代谢物以生成还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 (NADPH)。然后通过数码相机量化设计的 NADPH 传感器蛋白的颜色变化。该传感器系统成功地生成了苯丙氨酸、葡萄糖和谷氨酸的即时测量值。苯丙酮尿症患者血液中苯丙氨酸的浓度在几分钟内就可以用半微升的血液进行分析。科学，这个问题 p。1122 Sensor 蛋白质允许对重要代谢物（包括苯丙氨酸）进行基于纸张的颜色变化分析。在护理点监测代谢物可以改善多种疾病的诊断和管理。然而，对于大多数代谢物来说，这样的检测是不可用的。我们介绍了用于纸基代谢测定的半合成、发光传感器蛋白。代谢物被烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化，传感器在辅因子减少的情况下改变颜色，从而可以使用数码相机对代谢物进行定量。该方法使任何可以被辅因子氧化的代谢物都成为定量床旁检测的候选物，如苯丙氨酸、葡萄糖和谷氨酸盐所示。苯丙酮尿症患者的苯丙氨酸血液水平在几分钟内在护理点进行分析，仅使用 0.5 微升的血液。结果与使用标准测试方法获得的结果相差不到 15%。用于纸基代谢测定的发光传感器蛋白。代谢物被烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化，传感器在辅因子减少的情况下改变颜色，从而可以使用数码相机对代谢物进行定量。该方法使任何可以被辅因子氧化的代谢物都成为定量床旁检测的候选物，如苯丙氨酸、葡萄糖和谷氨酸盐所示。苯丙酮尿症患者的苯丙氨酸血液水平在几分钟内在护理点进行分析，仅用 0.5 微升的血液。结果与使用标准测试方法获得的结果相差不到 15%。用于纸基代谢测定的发光传感器蛋白。代谢物被烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化，传感器在辅因子减少的情况下改变颜色，从而可以使用数码相机对代谢物进行定量。该方法使任何可以被辅因子氧化的代谢物都成为定量床旁检测的候选物，如苯丙氨酸、葡萄糖和谷氨酸盐所示。苯丙酮尿症患者的苯丙氨酸血液水平在几分钟内在护理点进行分析，仅使用 0.5 微升的血液。结果与使用标准测试方法获得的结果相差不到 15%。使用数码相机实现代谢物定量。该方法使任何可以被辅因子氧化的代谢物都成为定量床旁检测的候选物，如苯丙氨酸、葡萄糖和谷氨酸盐所示。苯丙酮尿症患者的苯丙氨酸血液水平在几分钟内在护理点进行分析，仅使用 0.5 微升的血液。结果与使用标准测试方法获得的结果相差不到 15%。使用数码相机实现代谢物定量。该方法使任何可以被辅因子氧化的代谢物都成为定量床旁检测的候选物，如苯丙氨酸、葡萄糖和谷氨酸盐所示。苯丙酮尿症患者的苯丙氨酸血液水平在几分钟内在护理点进行分析，仅使用 0.5 微升的血液。结果与使用标准测试方法获得的结果相差不到 15%。