基于光控蛋白质相互作用的光遗传学技术及其应用

发布时间：2024-07-11 05:11

　　光遗传学技术是一种新型的生物技术,融合了光学及遗传学技术,可以实现光对细胞活动的控制。在光遗传学应用当中,靶向细胞可用基因来改造和表达光敏蛋白质,并可被光所调控。光遗传学技术利用光敏离子通道蛋白对特定神经细胞进行精准、快速的光控,已经掀起了神经科学研究领域的一场革命。除了光敏离子通道之外,能产生蛋白质相互作用的光敏蛋白也已被广泛应用于光遗传学研究。本文讨论了常见的基于蛋白-蛋白相互作用的光敏蛋白,然后介绍了基于光控蛋白-蛋白相互作用的光遗传学技术在光控基因表达、相分离、代谢工程和细胞器运输中的应用。

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

图1光遗传技术中常用的两类光信号激发的

光敏蛋白是指接受特定波长的光刺激之后能够改变自身结构的一类蛋白质分子。光敏蛋白存在于自然界多种生物体中,使生物能够对环境光照变化做出反应。有些光敏蛋白接受特定波长的光刺激后,会与另一个蛋白发生异源二聚化(hetero-dimerization)[图1(a)],而有些光敏蛋白会发生....

图2不同光敏蛋白的光诱导构象变化示意图

光-氧-电感应结构域(Light-oxygen-voltage-sensingdomain,LOV)是在植物、藻类和真菌中均广泛存在的一个蛋白感受器。除了参与控制植物的向光性外,LOV结构域在应激反应的调节中也起到重要作用[17-18]。LOV结构域带有PAS(PER-ARNT....

图3光控蛋白-蛋白相互作用激活基因表达

表1光遗传学系统的主要光照参数Table1MajorparametersinoptogeneticssystemsOptogeneticsystemWavelengthIntensityLightsourceIlluminationtimeRefe....

图4Corelets系统示意图。Corelets系统包括两个模块:第一个是GFP标记的24个可光激活的iLID连接组成的铁蛋

2017年,Shin等通过IDR-CRY2融合蛋白在蓝光光照下引发CRY2多聚体的形成,构建了一套光控系统来控制细胞内的相分离过程[34]。该方法可实现对细胞内相分离的可逆控制,并可以在细胞局部激活相分离过程。为优化光控相分离,该研究团队先后开发了Corelets[35]和Cas....

本文编号：4005299