Photochemical activation of TRPA1 channels in neurons and animals.
Photochemical activation of TRPA1 channels in neurons and animals.
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DOI：
10.1038/nchembio.1183
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发表时间：
2013-04
影响因子：
14.8
通讯作者：
Peterson, Randall T.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kokel, David;Cheung, Chung Yan J.;Mills, Robert;Coutinho-Budd, Jaeda;Huang, Liyi;Setola, Vincent;Sprague, Jared;Jin, Shan;Jin, Youngnam N.;Huang, Xi-Ping;Bruni, Giancarlo;Woolf, Clifford J.;Roth, Bryan L.;Hamblin, Michael R.;Zylka, Mark J.;Milan, David J.;Peterson, Randall T.
光遗传学是一种强大的研究工具，因为它能够对神经元活动进行高分辨率的光学控制。然而，目前的光遗传学方法仅限于表达微生物视蛋白和其他外源性光感受器的转基因系统。在这里，我们确定optovin，一种小分子，使野生型动物的运动行为的重复光活化。令人惊讶的是，optovin的行为效应不是视觉介导的。相反，光检测是由表达阳离子通道TRPA1的感觉神经元进行的。TRPA1对于optovin反应是必要的和充分的。Optovin通过与氧化还原敏感的半胱氨酸残基的结构依赖性光化学反应激活人TRPA1。在脊髓切断的动物中，optovin治疗能够通过局部照明控制瘫痪肢体的运动活动。这些研究确定了一种基于光的策略，用于在体内控制内源性TRPA1受体，在非转基因动物（包括人类）中具有潜在的临床和研究应用。
Optogenetics is a powerful research tool because it enables high-resolution optical control of neuronal activity. However, current optogenetic approaches are limited to transgenic systems expressing microbial opsins and other exogenous photoreceptors. Here, we identify optovin, a small molecule that enables repeated photoactivation of motor behaviors in wild type animals. Surprisingly, optovin's behavioral effects are not visually mediated. Rather, photodetection is performed by sensory neurons expressing the cation channel TRPA1. TRPA1 is both necessary and sufficient for the optovin response. Optovin activates human TRPA1 via structure-dependent photochemical reactions with redox-sensitive cysteine residues. In animals with severed spinal cords, optovin treatment enables control of motor activity in the paralyzed extremities by localized illumination. These studies identify a light-based strategy for controlling endogenous TRPA1 receptors in vivo, with potential clinical and research applications in non-transgenic animals, including humans.
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DOI：
10.1073/pnas.0700293104
发表时间：
2007-03-20
影响因子：
11.1
作者：
Armbruster, Blaine N.;Li, Xiang;Roth, Bryan L.
通讯作者：
Roth, Bryan L.
DOI：
10.1111/j.1749-6632.2011.06326.x
发表时间：
2011-01-01
期刊：
ANIMAL MODELS: THEIR VALUE IN PREDICTING DRUG EFFICACY AND TOXICITY
影响因子：
--
作者：
Brain, Susan D.
通讯作者：
Brain, Susan D.
影响因子：
16.2
作者：
Kwan, KY;Allchorne, AJ;Corey, DP
通讯作者：
Corey, DP
影响因子：
25
作者：
Boyden, ES;Zhang, F;Deisseroth, K
通讯作者：
Deisseroth, K
影响因子：
25
作者：
Banghart, M;Borges, K;Kramer, RH
通讯作者：
Kramer, RH