Bioorthogonal chemical labelling of endogenous neurotransmitter receptors in living mouse brains
Bioorthogonal chemical labelling of endogenous neurotransmitter receptors in living mouse brains
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活体小鼠大脑内源性神经递质受体的生物正交化学标记
DOI：
10.1101/2023.01.16.524180
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Hamachi Itaru
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Nonaka Hiroshi;Sakamoto Seiji;Shiraiwa Kazuki;Ishikawa Mamoru;Tamura Tomonori;Okuno Kyohei;Kiyonaka Shigeki;Susaki Etsuo A.;Shimizu Chika;Ueda Hiroki R.;Kakegawa Wataru;Arai Itaru;Yuzaki Michisuke;Hamachi Itaru
神经递质受体是突触的重要组成部分，用于大脑中神经元之间的通信。由于参与许多功能的神经递质受体的时空表达谱和动力学在脑中被精细地控制，因此非常需要对完整脑中的受体具有高时空分辨率的体内研究工具。无需遗传操作即可通过蛋白质的化学反应（化学标记）进行共价标记现在是体外分析受体的有力方法。然而，在大脑中的选择性靶受体标记尚未实现。这项研究表明，配体导向的烷氧基酰基咪唑（LDAI）化学可用于选择性地拴系合成探针，以靶向活小鼠大脑中的内源性受体。发现具有负电荷的反应性LDAI试剂在整个脑中扩散良好，并且可以选择性地标记靶内源性受体，包括AMPAR、NMDAR、mGlu 1和GABAAR。这种简单而强大的标记协议，然后用于各种应用：三维空间映射的内源性受体在健康和疾病模型小鼠的大脑;多色受体成像;和脉冲追踪分析的受体动态在出生后的小鼠大脑。在这里，研究结果表明，在活体动物大脑中的生物正交受体修饰可能提供创新的分子工具，有助于深入了解复杂的大脑功能。
Neurotransmitter receptors are essential components of synapses for communication between neurons in the brain. Because the spatiotemporal expression profiles and dynamics of neurotransmitter receptors involved in many functions are delicately governed in the brain, in vivo research tools with high spatiotemporal resolution for receptors in intact brains are highly desirable. Covalent labeling by chemical reaction (chemical labeling) of proteins without genetic manipulation is now a powerful method for analyzing receptors in vitro. However, selective target receptor labeling in the brain has not yet been achieved. This study shows that ligand-directed alkoxyacylimidazole (LDAI) chemistry can be used to selectively tether synthetic probes to target endogenous receptors in living mouse brains. The reactive LDAI reagents with negative charges were found to diffuse well over the whole brain and could selectively label target endogenous receptors, including AMPAR, NMDAR, mGlu1, and GABAAR. This simple and robust labeling protocol was then used for various applications: three-dimensional spatial mapping of endogenous receptors in the brains of healthy and disease-model mice; multi-color receptor imaging; and pulse–chase analysis of the receptor dynamics in postnatal mouse brains. Here, results demonstrated that bioorthogonal receptor modification in living animal brains may provide innovative molecular tools that contribute to the in-depth understanding of complicated brain functions.
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DOI：
10.1016/j.bbadis.2015.10.014
发表时间：
2016-03
期刊：
Biochimica et biophysica acta
影响因子：
--
作者：
Simon MJ;Iliff JJ
通讯作者：
Iliff JJ
平行纤维浦肯野细胞突触处囊泡谷氨酸转运蛋白的发育转换。
DOI：
--
发表时间：
2003
期刊：
Eur. J. Neurosci 17
影响因子：
--
作者：
Miyazaki;T.;Fukaya;M.;Shimizu;H;Watanabe;M.
通讯作者：
M.
影响因子：
46.9
作者：
Alvarez-Castelao, Beatriz;Schanzenbaecher, Christoph T.;Schuman, Erin M.
通讯作者：
Schuman, Erin M.
活体小鼠大脑中内源性 AMPA 型谷氨酸受体的化学标记
DOI：
--
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
作者：
能登理央，高里実．;若松大輔・鎌田祥輝・西岡加名恵;白岩和樹
通讯作者：
白岩和樹
影响因子：
4
作者：
Lee J;Bogyo M
通讯作者：
Bogyo M