光遺伝学的刺激と遺伝的エンコードされたカルシウム記者によるシナプスシグナル伝達の調査

Optogeneticsは、創薬アプリケーションに必要な規模で神経電気生理学を調査するための強力なアプローチを提供します。オプトジェネティックスを使用して高スループットを使用してシナプス関数を調査するには、シナプス活動の正確な刺激と容易な読み取りの両方を可能にする堅牢なツールが必要です。ここでは、この目的を達成するための2つの機能アッセイについて説明します。（1）チャネルロドプシン、チェリフ、パターン化された光遺伝学的刺激、およびシナプス前に標的化されたカルシウムレポーターJRGECO1Aを利用して、カルシウムの影響のシナプス前変化を監視する（2）チェリフとサイトゾルJRGECO1Aがニューロンの非重複セットで発現し、シナプス前刺激とシナプス後の活動の読み取りを可能にするシナプス透過アッセイ。この章では、これら2つのアッセイを実装するための方法論と実用的な考慮事項について説明します。

Optogenetics provides a powerful approach for investigating neuronal electrophysiology at the scale required for drug discovery applications. Probing synaptic function with high throughput using optogenetics requires robust tools that enable both precise stimulation of and facile readout of synaptic activity. Here we describe two functional assays to achieve this end: (1) a pre-synaptic calcium assay that utilizes the channelrhodopsin, CheRiff, patterned optogenetic stimulus, and the pre-synaptically targeted calcium reporter jRGECO1a to monitor pre-synaptic changes in calcium influx and (2) a synaptic transmission assay in which CheRiff and cytosolic jRGECO1a are expressed in non-overlapping sets of neurons, enabling pre-synaptic stimulation and post-synaptic readout of activity. This chapter describes the methodology and practical considerations for implementation of these two assays.