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笼状化合物是其活性受光控制的分子。它们通过与化学基团(“笼”部分)结合而暂时失活。通过用可见光或红外光打破这种键,分子可以被“打开”并被激活。
笼状神经递质对神经科学家来说是很有价值的工具,因为光激活意味着可以完全控制神经递质释放的时间、位置和幅度。
RuBi-Glutamate是一种基于钌光化学的新型笼式谷氨酸盐化合物,与以前的笼式谷氨酸盐化合物相比,它具有清洁、快速的光释放和更高的特异性。RuBi-Glutamate可通过可见或双光子光源激活神经元树突和电路,实现单细胞和树突棘水平的精确性1.查看数据表.
图1。C57BL/6小鼠冠状切片中谷氨酸受体的RuBI-Glutamate结构及其特异性。(A) RuBi-Glutamate的结构显示了其在光激活后如何释放。(B) 谷氨酸受体拮抗剂AP5(40µM)和CNQX(20µM。(C) 代表性电流-电压(I-V)曲线,显示RuBi-Glutamate的非屏蔽响应。请注意,在+10 mV时它是如何逆转的,这表明反应是由谷氨酸受体介导的。(图改编自菲诺等。,2009).
RuBi-GABA是一种新型笼状GABA化合物,使用钌络合物作为光传感器。与其他紫外光敏感笼状化合物相比,它可以用可见波长激发,从而提供更大的组织渗透性、更少的光毒性和更快的光释放动力学。它适用于GABA受体定位和神经元放电的光学沉默2.查看数据表.
图2。RuBi-GABA结构诱导小鼠锥体神经元GABA受体介导电流。(B) RuBi-GABA在不同的保持电位(从0到-60 mV每10 mV)下记录的未老化响应显示出接近预期氯化物反转(-43 mV)的反转。黑条表示激光脉冲。(C) 线性拟合的电流-电压(I-V)曲线。(D) 用药前(顶部)、20µM加巴静期间(中部)和药物洗脱后(底部)的平均RuBi-GABA去盖反应。在-70 mV的K+基内溶液中保持电位下收集响应,并进行-40 mV氯离子反转。 黑色条表示激光脉冲。比例尺:10 pA,50 ms。(图改编自佛得角等。, 2008).
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其他可用的笼式化合物包括:多巴胺,5-羟色胺,MK801型,4AP(亚太地区),尼古丁,一氧化氮和荧光素.
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工具书类
1Fino E、Araya R、Peterka DS、Salierno M、Etchenique R、Yuste R.RuBi-Glutamate:神经元和树突棘的双光子和可见光光激活。前神经电路。2009年5月27日;3:2.
2Rial Verde EM,Zayat L,Etchenique R,Yuste R.使用无机笼群进行可见光GABA的光释放。前神经电路。2008年8月13日;2:2.