当前位置:科学网首页 > 小柯机器人 >详情
新技术实现GABA体内成像
来源:小柯机器人 发布时间:2019/8/4 0:14:49

美国霍华德休斯医学研究所的Loren L. Looger研究组开发了一种可进行GABA体内成像的基因编码荧光传感器。这一研究成果于2019年8月2日发表在国际学术期刊《自然—方法学》上。

为了开发GABA传感器,研究人员使用了发明荧光谷氨酸受体iGluSnFR的设计原则。研究人员使用了一个来源于之前未测序的荧光假单胞菌株的蛋白,并利用结构导向的诱变法以及文库筛选得到了基于强度的GABA感知荧光受体(iGABASnFR)变种。iGABASnFR由基因编码,能够在新鲜脑切片中检测传入神经电信号引起的GABA释放,并能够在小鼠和斑马鱼体内产生容易检测的荧光信号增加。研究人员应用iGABASnFR追踪了线粒体中GABA含量,并在斑马鱼游泳时的小脑中检测到了其变化;以及清醒小鼠中发生癫痫时GABA的释放,并且研究人员发现异氟烷麻醉会让GABA介导的信号降低。

据介绍,目前检测GABA(γ-氨基丁酸,脊椎动物中主要的抑制性神经递质)的技术无法跟踪完整神经回路中的瞬时信号。


Title: A genetically encoded fluorescent sensor for in vivo imaging of GABA

Author: Jonathan S. Marvin, Yoshiteru Shimoda, Vincent Magloire, Marco Leite, Takashi Kawashima, Thomas P. Jensen, Ilya Kolb, Erika L. Knott, Ondrej Novak, Kaspar Podgorski, Nancy J. Leidenheimer, Dmitri A. Rusakov, Misha B. Ahrens, Dimitri M. Kullmann, Loren L. Looger

Issue&Volume: 2019-07-15

Abstract: Current techniques for monitoring GABA (-aminobutyric acid), the primary inhibitory neurotransmitter in vertebrates, cannot follow transients in intact neural circuits. To develop a GABA sensor, we applied the design principles used to create the fluorescent glutamate receptor iGluSnFR. We used a protein derived from a previously unsequenced Pseudomonas fluorescens strain and performed structure-guided mutagenesis and library screening to obtain intensity-based GABA sensing fluorescence reporter (iGABASnFR) variants. iGABASnFR is genetically encoded, detects GABA release evoked by electric stimulation of afferent fibers in acute brain slices and produces readily detectable fluorescence increases in vivo in mice and zebrafish. We applied iGABASnFR to track mitochondrial GABA content and its modulation by an anticonvulsant, swimming-evoked, GABA-mediated transmission in zebrafish cerebellum, GABA release events during interictal spikes and seizures in awake mice, and found that GABA-mediated tone decreases during isoflurane anesthesia.

DOI: 10.1038/s41592-019-0471-2

Source:https://www.nature.com/articles/s41592-019-0471-2

期刊信息

Nature Methods:《自然—方法学》,创刊于2004年。隶属于施普林格·自然出版集团,最新IF:28.467
官方网址:https://www.nature.com/nmeth/
投稿链接:https://mts-nmeth.nature.com/cgi-bin/main.plex


本期文章:《自然—方法学》:Volume 16 Issue 8