研究人员在明年1月出版的《自然—化学生物学》上报告,他们研制出一种由光线控制开关的离子通道。
离子通道是调控离子进出细胞的通道,它在不同信号的作用下会作出关或闭的反应。动物没有天然的对光直接作出反应的离子通道。然而,用光控制通道的活性则是研究离子通道的好方法,因为光的作用时间和作用点都可精密调控。
谷氨酸盐是大脑中最普通的神经传递素,它是离子通道,这种通道在谷氨酸盐出现时开启。兴奋剂是谷氨酸盐的一种化学催化剂,Dirk Trauner 和Ehud Isacoff及同事将这种兴奋剂黏附到离子通道的外端,再将之与一种蛋白质相连结,这种蛋白质在不同波长光的作用下会伸直或弯曲成U形状。当这种化学节点伸直时,离子通道就关闭,而当化学节点弯曲时,离子通道就开启。
目前,这种新型的“光敏感通道”已被用于谷氨酸通道的神经生物学研究中,也许还可用于生物传感或生物电子学中的纳米尺度设备的设计。