Channelrhodopsin-2 коренным образом изменил оптогенетикуОбнаруженный Петером Хегеманом в зеленых морских водорослях, channelrhodopsin-2 – центральный активированный светом белок канала в оптогенетике. Если этот ионный канал применен к нервным клеткам, каналы могут быть открыты при свете, таким образом активировав клетку. «Применение channelrhodopsin-2 в оптогенетике коренным образом изменило нейробиологию в последних годах», говорит Клаус Джерверт.
Журнал «Nature Methods» наградил этот процесс как «Метод года» в 2010. «Однако ученые не знали о том, что на самом деле происходит в белке и таким образом в конечном счете вызывает его активацию», продолжает исследователь Бохума. Но это – понимание процессов на атомном уровне, который важен для оптимизации белка определенно для его заявлений.Модель «EHT» описывает способ действия channelrhodopsin-2
С решенной временем вибрационной спектроскопией и биомолекулярными моделированиями, Бохум-берлинская команда теперь преодолела тот разрыв. Модель EHT (E90-Helix2-tilt) описывает способ действия channelrhodopsin-2 следующим образом: светочувствительная группа белка, т.е. относящееся к сетчатке глаза, является twistedunder уровнем света. Этот поворот тогда продолжается в белке и открывает пору, крайнюю быстрый, который закрыт аминокислотой E90 в темноте. E90 отмечает самое узкое место в поре и открывает его через движение вниз, подобное движению вращающейся двери, так, чтобы вода могла войти в пустой вестибюль выше самого узкого места в поре.
Входящая вода тогда наклоняет H2 спирали белка, который в конечном счете вызывает пересекающий белок открытый ионный канал. Формируя эту модель, исследователи Бохума извлекли выгоду из их всестороннего опыта, что они получили решение механизма управляемого светом протонного бактериородопсина насоса подробно.
«Разработка белка»: новаторский роман optogenetic инструменты«С этой структурной моделью следующий шаг, т.е. разработка белка, станет возможным», объясняет Клаус Джерверт. Посредством мутации аминокислоты E90 свойствами белка можно управлять целенаправленным способом.
Проводимость или селективность для определенных ионов могли быть настроены для определенных заявлений, и белок мог быть определенно активирован различными длинами волны.