2021年4月28日
一些生物体拥有“离子通道”(一种选择性地允许被称为离子的带电粒子进入细胞的通道，对细胞功能是不可或缺的)，称为“通道视紫红质”，它可以在光线的帮助下开启和关闭。欧洲杯猜球平台
不同的通道视紫红质对光谱中不同的波长作出反应。通过基因工程，这些通道可以在外来生物(动物甚至人类)中表达，这反过来又可以应用于光遗传学，或应用光来调节细胞和基因功能。到目前为止，通道视紫质反应的最短波长是蓝色。
然而，最近，来自日本名古屋理工学院和印度贾瓦哈拉尔·尼赫鲁大学的一组科学家发现了一种通道视紫红质，它对更短的靛蓝波长的光作出反应。他们的研究发表在《自然》杂志上通信生物学，由Hideki Kandori教授和Satoshi P.Tsunoda副教授领导的研究小组从一种名为克雷伯菌的陆生藻类中鉴定出一种新的通道视紫红质，他们将其命名为KNHR。“我们选择这种藻类，因为我们知道它对光有反应，但它的感光域还没有建立起来，”Kandori教授报告。与其他已发现的视紫红质不同，KNHR被发现对靛蓝光有反应（见图1）。
据了解，KnChR是由一个7个细胞膜的跨越区域组成的，该区域形成了允许不同离子进入和退出的孔。这个区域后面是包括肽聚糖结合域的蛋白质部分。为了研究KnChR的特性，研究人员进行了广泛的遗传和电生理学实验。
也许最令人兴奋的结果是，他们能够确定“胞质域。”所有已知的视紫红质都有一个大的“胞质域”,或位于单元内部区域的区域。正如Kandori教授所解释的，“目前已知的所有通道视紫红质都包含一个大的细胞质结构域，其功能是难以捉摸的。我们发现KNHR的细胞质结构域调节离子通道特性。”
因此，实验结果表明，改变细胞质结构域的长度导致离子通道闭合的变化。特别是，域的缩短导致通道“开放时间”增加了10倍以上。此外，研究人员还在同一区域发现了两个精氨酸氨基酸残基，即R287和R291，它们在产生的光电流的特性中起着重要作用。他们发现KNHR在430nm和460nm处表现出最大的灵敏度，使其成为“最蓝”的通道视紫红质（见图2）。
总的来说，研究人员相信KnChR在需要特定激励参数的生物系统中是有用的。当被问及这些发现的意义时，该研究的通讯作者Tsunoda教授表示，“KNHR将扩展光遗传学工具包，特别是在需要短波长激发的双光应用中。”这意味着KnChR的光操作特性可以在研究环境中应用于生物体生物功能的定向操纵。一些例子包括操纵神经元和心肌细胞的活动。
事实上，我们可以希望这一发现的范围将从实验室扩展到现实世界的应用。这些现实世界的应用可能包括治疗阿尔茨海默病和心脏病、抑郁症康复的光疗法以及视觉恢复。
来源:http://www.nitech.ac.jp/eng/index.html