一种基于G蛋白偶联受体构建的融合多肽

本项目可实现对多种神经递质灵敏地动态检测，研究成果可广泛拓展于所有基于G蛋白偶联受体传递信号的神经递质或调质的荧光探针的开发，可进一步应用于在体复杂的神经系统中（如果蝇、斑马鱼及小鼠等），精确地解析不同行为条件下特定神经递质的时空分布以及动态变化。通过与光遗传学或化学遗传学等手段结合，可实现对于特定神经元的功能干预和神经递质信号检测，从而明确阐述特定神经递质和行为功能的逻辑关系。GRAB探针不仅可以实现对生理情况下特定神经递质的实时监测，还可以与特定的疾病模型相结合，监测病理情况下神经递质的变化，为疾病治疗提供指导。同时基于不同GPCR开发的GRAB探针具有受体的特异性，可以用于筛选具有更高特异性靶标的新药，为新药的研发提供一种更加便捷、低成本且高效的筛选方法。

项目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，在国际上首次开发出新型可遗传编码的乙酰胆碱（Nature Biotechnology, 2018）和多巴胺（Cell, 2018）荧光探针，具有高灵敏度、分子特异性、精确的时空分辨率和亚秒级响应速度等特点，可以在活体果蝇、斑马鱼、班马雀（Nature, 2018）及清醒小鼠的大脑中，灵敏地检测在嗅觉或视觉刺激、学习记忆或交配行为中相关神经递质的变化（如图二）。 此外，该项目团队正在积极拓展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、ATP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。