The Expanding Family of Natural Anion Channelrhodopsins Reveals Large Variations in Kinetics, Conductance, and Spectral Sensitivity
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Natural anion channelrhodopsins (ACRs) discovered in the cryptophyte alga Guillardia theta generate large hyperpolarizing currents at membrane potentials above the Nernst equilibrium potential for Cl− and thus can be used as efficient inhibitory tools for optogenetics. We have identified and characterized new ACR homologs in different cryptophyte species, showing that all of them are anion-selective, and thus expanded this protein family to 20 functionally confirmed members. Sequence comparison of natural ACRs and engineered Cl−-conducting mutants of cation channelrhodopsins (CCRs) showed radical differences in their anion selectivity filters. In particular, the Glu90 residue in channelrhodopsin 2, which needed to be mutated to a neutral or alkaline residue to confer anion selectivity to CCRs, is nevertheless conserved in all of the ACRs identified. The new ACRs showed a large variation of the amplitude, kinetics, and spectral sensitivity of their photocurrents. A notable variant, designated “ZipACR”, is particularly promising for inhibitory optogenetics because of its combination of larger current amplitudes than those of previously reported ACRs and an unprecedentedly fast conductance cycle (current half-decay time 2–4 ms depending on voltage). ZipACR expressed in cultured mouse hippocampal neurons enabled precise photoinhibition of individual spikes in trains of up to 50 Hz frequency.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».