光遗传微波阵列选系统:用于基因编码光指示器的高通量工程平台
Michael Rappleye1,2, Sarah J Wait2,3, Justin Daho Lee2,3
1Department of Bioengineering, University of Washington, 850 Republican Street, Seattle, Washington 98105, United States.
ACS sensors
|November 13, 2023
概括
研究人员开发了一个高通量平台,Opto-MASS,以快速设计基因编码光指标 (GEFI). 这个系统加速了敏感的多巴胺和阿片类药物传感器的发展,用于细胞监测.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 分子生物学分子生物学
- 视觉遗传学 视觉遗传学
背景情况:
- 遗传编码的光指标 (GEFI) 对于监测细胞生理学至关重要,但它们的工程是缓慢的.
- 目前的方法涉及艰苦的试错突变发生和单个变异的体外测试.
- 庞大的蛋白质突变格局阻碍了敏感和特定GEFI的发展.
研究的目的:
- 开发一个高通量平台,用于快速设计GEFI.
- 克服传统GEFI优化方法的局限性.
- 为了加速发现具有更好的性能的新型GEFI变体.
主要方法:
- 开发了光遗传微波阵列查系统 (Opto-MASS) 用于对哺乳动物细胞中的数千个GEFI变体进行并行查.
- 应用了Opto-MASS来选超过13,000种多巴胺和21,000种阿片类药物传感器变体.
- 使用多重化,高通量方法来功能测试GEFI变体.
主要成果:
- 产生了一种新的多巴胺传感器 (dMASS^1),在对多巴胺的反应中增加了超过6倍的信号.
- 开发了一种新的阿片类药物传感器 (μMASS ^ 1),该传感器对DAMGO的信号增加了4.6倍.
- 证明了Opto-MASS能够比现有方法更快地选大型变体库的能力.
结论:
- 奥普托-MASS能够快速设计新的GEFI.
- 该平台显著缩短了具有独特生物物理性质的传感器的优化时间.
- 这种高通量系统促进了光遗传工具的发展,用于细胞监测.
