channelrhodopsinsの強化：概要

光誘導イオンチャネルであるChannelRhodopsinの発見後、そのようなタンパク質に多様な用途を見たのはわずかな人だけでした。現在、10年以上後、チャネルロドプシンは、照明を介して興奮性細胞の膜電位を制御するための究極のツールとして広く受け入れられています。よりアプリケーション固有のChannelRhodopsinバリアントの需要は、改善されたバリアントを設計するためにタンパク質エンジニア間の競争を開始しました。多くのエンジニアリングされたバリエーションには、野生型バリアントと比較して議論の余地のない利点がありますが、多くのユーザーは、膨大な量の新しいバリアントとその困惑する名前によって疎外されています。ここでは、有効性が神経生理学的実験ですでに証明されている新しいバリアント、または光遺伝学的ツールボックスを拡張する可能性が高いバリアントをレビューします。バリアントは、発現、速度論、イオン選択性、波長応答性の観点から、機械的および動作特性に基づいて説明されています。

After the discovery of Channelrhodopsin, a light-gated ion channel, only a few people saw the diverse range of applications for such a protein. Now, more than 10 years later Channelrhodopsins have become widely accepted as the ultimate tool to control the membrane potential of excitable cells via illumination. The demand for more application-specific Channelrhodopsin variants started a race between protein engineers to design improved variants. Even though many engineered variants have undisputable advantages compared to wild-type variants, many users are alienated by the tremendous amount of new variants and their perplexing names. Here, we review new variants whose efficacy has already been proven in neurophysiological experiments, or variants which are likely to extend the optogenetic toolbox. Variants are described based on their mechanistic and operational properties in terms of expression, kinetics, ion selectivity, and wavelength responsivity.