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俄罗斯光遗传学家识别出光敏感ChR2蛋白的结构

更新时间  2022-09-17 22:01 阅读
本文摘要:俄罗斯莫斯科物理技术学院与国外的牵头科研团队合作,顺利辨识出光脆弱ChR2蛋白的三维结构,这是在找到此种蛋白14年之后在光遗传学领域的重大突破,适当成果刊出在《科学》杂志上。科研团队使用脂类作为培养基,将ChR2蛋白设置在其立方晶体结构的节点上(因为细胞壁的主要成分为脂类,使用脂类作为培养基会对ChR2蛋白性能产生影响)。

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俄罗斯莫斯科物理技术学院与国外的牵头科研团队合作,顺利辨识出光脆弱ChR2蛋白的三维结构,这是在找到此种蛋白14年之后在光遗传学领域的重大突破,适当成果刊出在《科学》杂志上。科研团队使用脂类作为培养基,将ChR2蛋白设置在其立方晶体结构的节点上(因为细胞壁的主要成分为脂类,使用脂类作为培养基会对ChR2蛋白性能产生影响)。在一定的温度和浓度条件下,蛋白可在简单表面生长,这个过程类似于密封盒子中的一堆褶皱纸,由于褶皱的原因二维纸上的点可抵达三维盒子中的任何一点,由此蛋白质分子可抵达生长晶格的任何节点上(生物学上称作inmeso)。

使用波长约为1?的X射线对培育出有的晶格结构材料展开电磁辐射处置(该波长比ChR2蛋白原子间距短)可取得散射图,对散射图展开数学分析,由此辨识出有ChR2蛋白的三维结构。在此成果的基础上,光遗传学家将对天然ChR2蛋白展开改性处置,提升其性能,并研发对特定波长光具备反应的一整套ChR2蛋白,由此使用有所不同波长的光可独立国家、分段地对细胞展开掌控。

光遗传学是一种通过光学技术和遗传学技术融合来构建掌控细胞不道德的方法。该技术的关键是:再行给活体细胞转至一种类似蛋白,使其对有所不同颜色光的性刺激具备脆弱反应,再行利用有所不同波长的激光太阳光来转录或者诱导细胞的功能。

此项技术在2010年被《科学》杂志票选为“本年度最不受注目科技成果技术”之一。2003年,生物学家从一种取名为Chlamydomonasreinhardtii的绿藻中顺利分离出ChR2蛋白作为光脆弱蛋白,此种蛋白具备反应速度快、安全性的特点。

将其移往在活体细胞壁上,在光指令的引领下须向细胞内引入适当阳离子,构建对细胞的掌控。由此,科学家利用ChR2蛋白并使用光性刺激可超过掌控细胞的目的。此项技术可用作完全恢复不受受损的视力或听力系统,掌控肌肉膨胀,并可用作研究人类情感和接纳要求等生理过程。


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