蓝色转移的ancyromonad通道rhodopsins用于多重光遗传学

科学领域:

• 视觉遗传学 视觉遗传学
• 分子生物学分子生物学
• 神经科学是一个神经科学.

背景情况:

• 道罗多普辛 (ChRs) 是控制神经元和心肌细胞活动的必不可少的光遗传工具.
• 在不影响通道功能的前提下,为多重应用开发具有光谱特异性的CHR具有挑战性.

研究的目的:

• 为了识别和表征来自ancyromonads的新型,蓝色转移的通道rhodopsins.
• 扩大光遗传学工具包,以新的工具来精确控制细胞.

主要方法:

• 对新型CHRs的序列数据库进行生物信息选.
• 哺乳动物细胞中的电生理记录.
• 光谱测量 (暂时吸收) 和pH值定位.
• 位点定向的突变发生和功能分析.
• 在大脑切片和活体中进行的光遗传激活和沉默实验.

主要成果:

• 鉴定了三种自然蓝色转移的ancyromonad ChRs,形成了一个独特的家族遗传组.
• 一个同类物,Nutomonas longa,在~440nm产生强大的阴离子电流,超过现有的工具.
• 在光活性部位中影响通道功能的关键残留物的表征.
• 对于深层组织光遗传学的双光子激活的演示.
• 成功地对小鼠皮层神经元进行光遗传性沉默,并对虫的肌肉收缩进行光抑制.

结论:

• 安基罗蒙达CHRs代表了一类新的强大,蓝色转移的光遗传工具.
• 这些发现增强了对光门通道操作的机械学理解.
• 发现的CHR显著扩大了可用于神经科学和超越的可用光遗传工具包.