为推动生命科学领域的创新发展,充分展示和宣传我国生命科学领域的重大科技成果,中国科协生命科学学会联合体开展2023年度“中国生命科学十大进展”项目评选工作,近期公布入选项目。

  北京大学生命科学学院、IDG麦戈文脑科学研究所、北大-清华生命科学联合中心李毓龙教授,主持完成的研究成果“通用型嫁接策略开发神经肽荧光探针工具包”,入选2023年度“中国生命科学十大进展”。

  此前,李毓龙团队的“新型可遗传编码神经递质荧光探针的开发”研究成果,曾入选2018年度“中国生命科学十大进展”。

  项目简介:通用型嫁接策略开发神经肽荧光探针工具包

  2023年11月17日,李毓龙实验室在《Science》在线发表题为“A tool kit of highly selective and sensitive genetically encoded neuropeptide sensors”的研究论文,报道了一种通过在神经肽受体中嫁接由荧光报告模块和部分第三胞内环(Intracelllular loop 3, ICL3)形成嵌合体的探针开发策略,高效可通用地开发了一系列神经肽荧光探针工具包。由此策略开发而出的SST和CRF探针可以实现在细胞、组织和小鼠在体脑成像中以高灵敏度、高特异性对神经肽的浓度变化进行实时监测。

  此前,李毓龙团队利用基于G蛋白偶联受体激活的探针开发策略先后开发了针对胆碱类、单胺类、嘌呤类和脂类神经递质/调质的荧光探针。在此项研究中,研究人员将含有荧光报告模块的ICL3从一种现有的神经递质探针中移植到神经肽的GPCR中。由此形成的新型嵌合体蛋白在与神经肽结合后可以发生荧光变化,从而报告神经肽浓度的动态变化。利用这种策略,研究人员开发了一系列神经肽的荧光探针,包括生长抑素(somatostatin, SST)、促肾上腺皮质激素释放因子(corticotropin-releasing factor, CRF)、胆囊收缩素(cholecystokinin, CCK)、神经肽Y(neuropeptide Y, NPY)、神经紧张素(neurotensin, NTS)和血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptide, VIP),并展示了一系列应用成果,证明GRAB SST1.0和CRF1.0探针能够以高灵敏度、特异性和时空分辨率在体外和体内监测神经肽的动态变化。这种灵活的探针开发策略和利用此策略开发出的多种神经肽荧光探针为研究神经肽在生理和病理状态下的释放、调控和功能提供了重要工具。

  

  基于通用型ICL3移植策略开发神经肽类GRAB探针