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Optogenetics 光控基因技术系列 (二)
光敏蛋白结构
在神经生物学中,受体一般分为两类: 离子通道和化学偶联受体,比如G蛋白偶联受体GPCR.
有眼睛这一感光器官的动物中,感光受体为G蛋白偶联受体rhodopsin和melanopsin.
但是低等的绿藻蓝藻等植物上,有受光子激活的离子通道.这是非常令人激动的,这意味着只需要把一个蛋白的DNA序列转染到细胞中,就可以用光来控制细胞活性.
过去的近20年间,许多光敏蛋白的三维晶体结构得以通过X射线衍射技术测得.主要是日本人的工作,有来自东京大学,名古屋大学等.
Rhodopsin (Salom et al., 2006; Murakami and Kouyama, 2008)
Rhodopsin的二维结构(Salom et al., 2006):
Rhodopsin的三维结构
下图来源: http://www.photobiology.info/Terakita_files/Fig1.png
Melanopsin的结构和Rhodopsin很接近,也是7个跨膜结构域.
Channelrhodopsin (Kato et al., 2012)
Halorhodopsin (Kouyama etal., 2010)
Murakami M, Kouyama T (2008)Crystal structure of squid rhodopsin. Nature 453:363-367.
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