In vivo expression of a light-activatable potassium channel using unnatural amino acids.
In vivo expression of a light-activatable potassium channel using unnatural amino acids.
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DOI：
10.1016/j.neuron.2013.08.016
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发表时间：
2013-10-16
期刊：
影响因子：
16.2
通讯作者：
Wang L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kang JY;Kawaguchi D;Coin I;Xiang Z;O'Leary DD;Slesinger PA;Wang L
蛋白质功能的光学控制为原位研究蛋白质提供了优异的时空分辨率。虽然光敏感的外源蛋白和配体已被用来操纵神经元的活动，一种方法，用于光学控制的神经元蛋白质使用非天然氨基酸（Uaa）在体内是缺乏的。在这里，我们描述了遗传掺入的光反应性UAA的孔的内向整流钾通道Kir2.1。Uaa堵塞孔，使通道不导电，并在短暂的光照下释放，允许外向K+电流。这种光诱导内向整流钾（皮尔克）通道在大鼠海马神经元中的表达产生了一个光激活的皮尔克开关，用于抑制神经元放电。我们还在体内胚胎小鼠新皮层中表达皮尔克通道，并在皮层神经元中证明了光激活的皮尔克电流。这里应用于钾通道的原理通常可以扩展到大脑中表达的其他蛋白质，以实现光学调节。
Optical control of protein function provides excellent spatial-temporal resolution for studying proteins in situ. Although light-sensitive exogenous proteins and ligands have been employed to manipulate neuronal activity, a method for optical control of neuronal proteins using unnatural amino acids (Uaa) in vivo is lacking. Here, we describe the genetic incorporation of a photoreactive Uaa into the pore of an inwardly-rectifying potassium channel Kir2.1. The Uaa occluded the pore, rendering the channel non-conducting, and upon brief light illumination, was released to permit outward K+ current. Expression of this photo-inducible inwardly rectifying potassium (PIRK) channel in rat hippocampal neurons created a light-activatable PIRK switch for suppressing neuronal firing. We also expressed PIRK channels in embryonic mouse neocortex in vivo and demonstrated a light-activated PIRK current in cortical neurons. The principles applied here to a potassium channel could be generally expanded to other proteins expressed in the brain to enable optical regulation.
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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：
16.6
作者：
Coin, Irene;Perrin, Marilyn H.;Vale, Wylie W.;Wang, Lei
通讯作者：
Wang, Lei
DOI：
10.1073/pnas.0803545105
发表时间：
2008-06-24
影响因子：
11.1
作者：
Mulder, Jan;Aguado, Tania;Harkany, Tibor
通讯作者：
Harkany, Tibor
影响因子：
14.8
作者：
Lemke, Edward A.;Summerer, Daniel;Schultz, Peter G.
通讯作者：
Schultz, Peter G.
影响因子：
25
作者：
Janovjak, Harald;Szobota, Stephanie;Wyart, Claire;Trauner, Dirk;Isacoff, Ehud Y.
通讯作者：
Isacoff, Ehud Y.