在体内神经元组合和单个突触中的光学交换内源性谷氨酸受体
Aida Garrido-Charles1, Miquel Bosch2, Hyojung Lee3
1Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC), Barcelona Institute for Science and Technology (BIST), Carrer de Baldiri Reixac 15-21, 08028, Barcelona, Spain; Network Biomedical Research Center in Bioengineering, Biomaterials, and Nanomedicine (CIBER-BBN), 28029, Madrid, Spain; Institute for Cardiovascular Physiology, University Medical Center Göttingen, Humboldtallee 23, 37073, Göttingen, Germany.
研究人员开发了向的共价光切换 (TCP) 化合物,以精确控制使用光的内源性谷氨酸受体 (GluRs). 这种非遗传方法允许详细跟踪大脑中本源受体活动.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 药理学 药理学是指药理学的学科.
- 分子生物学分子生物学
背景情况:
- 在体内非遗传控制内源蛋白活性的时间空间精度仍然是一个挑战.
- 现有的方法往往缺乏所需的精度或依赖于基因操纵.
研究的目的:
- 开发一种非遗传方法,用于精确的药理和时空控制内源蛋白质.
- 通过使用光来实现内源性谷氨酸受体 (GluRs) 的远程控制.
主要方法:
- 结合光药学效应器TCP9与神经元活动传感器.
- 在ex vivo大鼠大脑组织和Xenopus头大脑中的内源GluRs的全光可逆控制.
主要成果:
- TCP9启用了神经元组合,单个神经元和单个突触的光激活.
- TCP9对AMPA和 kainate受体进行向性向,维持其功能和光交换能力超过8小时.
- 在突触可塑性期间允许追踪受体生理学,如长期抑郁症.
结论:
- TCP9是一种新型的非侵入性工具,用于固有受体的耐用标签和可逆光开关.
- 能够在没有遗传操纵的情况下,在脑组织中对本地受体进行功能跟踪.
- 为研究大脑生理学提供了对受体活性的精确控制.
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