李毓龙团队成果入选2018年度“中国生命科学十大进展”
为推动生命科学研究和技术创新，充分展示和宣传我国生命科学领域的重大科技成果，2019年1月4日，中国科协生命科学学会联合体向社会公布2018年度“中国生命科学十大进展”评选结果。
北京大学麦戈文脑科学研究所、生命科学学院、北大-清华生命科学联合中心李毓龙团队的“新型可遗传编码神经递质荧光探针的开发”研究成果入选2018年度“中国生命科学十大进展”。
如何在拥有数十亿个神经细胞、数万亿个突触连接的大脑中精确检测神经递质的释放是长久以来困扰科学家的一个难题。
北京大学李毓龙团队将荧光蛋白与特异性的人源神经递质受体巧妙地进行分子水平的融合和改造，开发出新型可遗传编码的乙酰胆碱和多巴胺荧光探针，具有高灵敏度、分子特异性、精确的空间分辨率和亚秒级响应速度，可在活体果蝇、斑马鱼、小鼠的大脑中实时检测多种行为模式中相关神经递质的变化。此外，该团队正在积极开发更多新的神经递质和调质的荧光探针，目前已在去甲肾上腺素、五羟色胺、腺苷、三磷酸腺苷和神经肽的探针开发工作中取得了重要进展，这将为研究大脑的功能提供重要的工具。
相关成果发表于《细胞》（Cell，2018，174：481-496）、《自然-生物技术》（Nature Biotechnology，2018，36：726-737）等杂志。
新型可遗传编码神经递质荧光探针的开发及应用
研究组介绍
李毓龙
北京大学生命科学学院研究员
北大-清华生命科学联合中心PI
北京大学麦戈文脑科学研究所PI
实验室研究领域：
人的大脑由数十亿的神经元组成，后者又通过数万亿的突触组成复杂的神经网络。不同种类的神经元经过或远或近的投射，通过突触与其他神经元进行信息交流，实现感知觉、决策和运动等高级神经功能。
研究大脑的最大挑战在于脑的高度复杂性。我们实验室集中在神经元通讯的基本结构突触上，从两个层面上开展研究：一是开发前沿的工具，即开发新型成像探针，用于在时间和空间尺度上解析神经系统的复杂功能；二是借助先进的工具探究突触传递的调节机制，特别是在生理及病理条件下对神经递质释放的调节。
具体而言，对于工具开发，我们集中于：
1、结合光遗传学和荧光成像，无损伤性的研究神经元之间的电突触连接。电突触的异常可导致耳聋、癫痫、脑部肿瘤和心脏功能异常等疾病。
2、开发可遗传编码的检测神经递质/调质的荧光探针。神经递质/调质是神经元化学突触传递的关键介导分子，与感知、学习和记忆以及情绪密切相关。
利用上述荧光探针，我们的功能性和生理性的研究集中于：
1、结合生物信息学、分析化学、生物化学、生理学和成像学方法，系统地探索和鉴定潜在的新型小分子神经递质。
2、研究神经元中重要的分泌性囊泡“高密度核心囊泡”的蛋白质组学，分析囊泡内的神经肽组成。这些神经肽对于调节食物摄取、侵犯性行为和生物节律有重要的调节作用。
3、寻找上述新型化学递质/调质小分子的对应受体，即寻找“孤儿”受体的配体。
4、结合双光子成像和可遗传编码的荧光探针，使用果蝇和小鼠作为模式生物，研究嗅觉传导或睡眠过程中脑的工作机制。