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2005年，斯坦福科學(xué)家Karl Deisseroth 發(fā)現(xiàn)如何用他稱為‘光遺傳學(xué)’技術(shù)的光轉(zhuǎn)換個體大腦細胞的開和關(guān)。從此以后，世界各地的研究小組使用這一技術(shù)來研究大腦細胞、心臟細胞、干細胞以及電信號的其他調(diào)節(jié)。 然而，光敏感蛋白在打開細胞上是有效的，但證明在關(guān)閉時很少有效。現(xiàn)在，經(jīng)過近十年的研究，科學(xué)家已經(jīng)能夠關(guān)閉神經(jīng)元就像激活它們一樣。 Deisseroth先生的團隊現(xiàn)在重新設(shè)計它的光學(xué)敏感蛋白能夠比之前更充分的開關(guān)細胞。資助這項研究的國立精神衛(wèi)生研究所主管Thomas Insel說，這項研究改善“關(guān)閉”開關(guān)將有助于研究員更好地了解關(guān)于行為、思想和情感的腦回路。  左上方為視蛋白，紅色表示負電荷穿過視蛋白推動陽性(刺激性的)離子通過通道流入神經(jīng)元。在新設(shè)計的通道(右下)中，那些負電荷已改為陽性(藍色)，允許負電荷的抑制氯離子流過。 “這是我們與其他同領(lǐng)域研究人員尋找了很長時間的，”本文的資深作者，生物工程學(xué)教授，精神病學(xué)與行為科學(xué)教授Deisseroth先生說。“我們激活關(guān)于這種增加光抑制敏感性，因為我們認為它將在有大容量大腦的生物體如小鼠和靈長類中增強工作。” 新技術(shù)依賴于個體發(fā)育蛋白中10個氨基酸的改變。“它創(chuàng)造了一種強大的工具，允許神經(jīng)學(xué)家應(yīng)用一種制動器在任何特殊回路中并以毫秒的精密度，超越了任何現(xiàn)有技術(shù)的能力。” 這種技術(shù)能夠幫助科學(xué)家開發(fā)對一些腦疾病病人的治療，因為它可能允許大腦的問題部分用光關(guān)閉并以最小侵入方式處理。 原文鏈接： Structure-guided Transformation of Channelrhodopsin into a Light-Activated Chloride Channel. Andre Berndt,Soo Yeun Lee,Charu Ramakrishnan,Karl Deisseroth. Science 25 April 2014:Vol. 344 no. 6182 pp. 420-424. DOI: 10.1126/science.1252367 Conversion of Channelrhodopsin into a Light-Gated Chloride Channel. Jonas Wietek,J. Simon Wiegert,Nona Adeishvili,Franziska Schneider,Hiroshi Watanabe,Satoshi P. Tsunoda,Arend Vogt,Marcus Elstner,Thomas G. Oertner,Peter Hegemann. Science 25 April 2014:Vol. 344 no. 6182 pp. 409-412. DOI: 10.1126/science.1249375 |
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