4月14日，记者从中国香港科技年夜学获悉，该校科研职员与北京年夜学化学与份子工程学院传授邹鹏团队互助，研发出一种名为CarGAP的新型化学-光遗传学东西。该东西使用维生素B12与绿光（570 nm）协同作用，实现对于间隙毗连通道的可逆、精准调控，为细胞间直接通信提供了高时空分辩的操控手腕。相干结果发表在美国《国度科学院院刊》。
哺乳类动物细胞中Connexin CarGAP的设计道理。研究团队供图 间隙毗连是细胞间直接通报离子、第二信使和小份子的要害通道，广泛介入心跳节律、神经勾当等焦点心理历程。其功效异样与血汗管疾病、发育障碍和癌症等紧密亲密相干。传统研究要领中，基因敲除了不成逆且缺少时效性，化学按捺剂则特异性不足且可能孕育发生细胞毒性。是以，构建一种可逆、低副作用、时空精准的调控体系，成为细胞与神经生物学范畴的主要需求。
研究团队将间隙毗连卵白（包括脊椎动物中的毗连卵白connexins与无脊椎动物中的innexins）与来自细菌的CarHC光敏维生素B12联合域交融，构建了CarGAP体系。于暗中前提下，添加维生素B12（AdoB12）可引诱CarHC布局域寡聚化，从而物理性关闭通道；而570 nm绿光照射则促使寡聚体解聚，恢复通道开放。该设计实现了“维生素封闭、光照开启”的双模态可逆节制。
研究团队于多个层面验证了CarGAP的功效：于哺乳动物细胞中，乐成调控了荧光染料和免疫旌旗灯号份子2′3′-cGAMP的细胞间通报，并借助远红电压探针NAVI-Cy5，光学记载了光照后细胞间电耦合的恢复历程。于活体果蝇卵巢模子中，CarGAP可阻断干细胞与微情况细胞间cAMP旌旗灯号份子的流动，并于光照后恢复其通报，进而影响干细胞举动与卵子发育。
论文配合通信作者、中国香港科技年夜学传授孙飞暗示，CarGAP实现了对于细胞间基础通信模式的长途精准操控，联合维生素B12的高生物兼容性与光遗传学的时空精准性，为研究胚胎发育、神经环路和肿瘤微情况中的细胞协偕行为提供了有力东西，亦对于理解疾病机制与鞭策再生医学研究具备主要意义。
相干论文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.2518037122
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