Optogenetic approaches to control Ca(2+)-modulated physiological processes.
Optogenetic approaches to control Ca(2+)-modulated physiological processes.
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DOI：
10.1016/j.cophys.2020.08.004
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发表时间：
2020-10
影响因子：
2.5
通讯作者：
Jing J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Nguyen NT;Ma G;Zhou Y;Jing J
钙离子（Ca ~（2+））作为一种多功能的细胞内第二信使，参与多种生理过程的调控。为了实现对活细胞和生物体中Ca 2+信号的精确控制，最近已经通过将光敏结构域工程化到细胞内信号蛋白、G蛋白偶联受体（GPCR）、受体酪氨酸激酶（RTK）和Ca 2+通道中来制作了一组光遗传学工具。本文重点介绍了这些基因编码的Ca 2+通道致动器（GECA）和调节剂的光遗传工程策略、动力学特性、优点和局限性。同时，我们提出了在可兴奋和不可兴奋的细胞和组织中的示例性应用。此外，我们简要讨论了无线光遗传学的潜在解决方案，以加速在生理条件下的GECA的体内应用，重点是近红外（NIR）光激发上转换纳米粒子（UCNP）和生物发光与光遗传学的集成。
As a versatile intracellular second messenger, calcium ion (Ca2+) regulates a plethora of physiological processes. To achieve precise control over Ca2+ signals in living cells and organisms, a set of optogenetic tools have recently been crafted by engineering photosensitive domains into intracellular signaling proteins, G-protein coupled receptors (GPCRs), receptor tyrosine kinases (RTKs), and Ca2+ channels. We highlight herein the optogenetic engineering strategies, kinetic properties, advantages and limitations of these genetically-encoded Ca2+ channel actuators (GECAs) and modulators. In parallel, we present exemplary applications in both excitable and non-excitable cells and tissues. Furthermore, we briefly discuss potential solutions for wireless optogenetics to accelerate the in vivo applications of GECAs under physiological conditions, with an emphasis on integrating near-infrared (NIR) light-excitable upconversion nanoparticles (UCNPs) and bioluminescence with optogenetics.
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影响因子：
13.9
作者：
Fenno L;Yizhar O;Deisseroth K
通讯作者：
Deisseroth K
影响因子：
3.3
作者：
Kumbalasiri, T.;Rollag, M. D.;Provencio, I.
通讯作者：
Provencio, I.
电压门控钙通道的光遗传学控制。
DOI：
10.1002/anie.201713080
发表时间：
2018-06-11
期刊：
Angewandte Chemie (International ed. in English)
影响因子：
--
作者：
Ma G;Liu J;Ke Y;Liu X;Li M;Wang F;Han G;Huang Y;Wang Y;Zhou Y
通讯作者：
Zhou Y
影响因子：
25
作者：
Kleinlogel, Sonja;Feldbauer, Katrin;Bamberg, Ernst
通讯作者：
Bamberg, Ernst
影响因子：
10.8
作者：
Beiert, Thomas;Bruegmann, Tobias;Sasse, Philipp
通讯作者：
Sasse, Philipp