基于分裂酶的记录空间时间控制的化学遗传和光遗传策略
Yunlei Zhang1, Brianna K Campmier1, Akaash Sharma1
1Department of Chemistry Stony Brook University, Stony Brook, New York, USA.
bioRxiv : the preprint server for biology
|August 8, 2025
概括
我们开发了新的方法来控制细胞 (Ca2+) 记录发生的时间和地点,使用SCANR (分裂烟草蚀刻病毒 (TEV) 蛋白酶调节神经记录器) 系统. 这允许精确监测神经元信号事件.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 分子生物学分子生物学
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 细胞 (Ca2+) 水平对于神经元信号传递至关重要.
- 现有的Ca2+监测工具如SCANR缺乏时间和空间控制.
- 需要对Ca2+记录进行精确的控制,以了解动态神经元过程.
研究的目的:
- 开发使用SCANR系统控制Ca2+记录时间和位置的方法.
- 调整化学遗传和光遗传工具,用于SCANR的时间和空间控制.
- 为了提高SCANR用于研究神经元活动的实用性.
主要方法:
- 调整六个化学遗传和光遗传系统来控制SCANR.
- 使用LOV-Jα光遗传学系统对蛋白质相互作用进行硬质控制.
- 采用FKBP/FRB拉巴胺结合对用于蛋白质定位的化学遗传控制.
主要成果:
- 证明了光遗传和化学遗传控制策略与SCANR的成功整合.
- 展示了LOV-Jα系统,用于对SCANR活动的光诱导硬化控制.
- 展示了FKBP/FRB系统,用于RAPAMYCIN诱导的SCANR定位的空间控制.
结论:
- 开发可控制的SCANR系统,用于精确监测神经元中的Ca2+.
- 启用了Ca2+记录的时间和空间调节,推进了神经科学研究.
- 这些工程 SCANR 工具为剖析复杂的神经元信号提供了新的可能性.


