PNAS京都大学生物学家发表的一篇论文报告了视网膜中一种以前未知的机制,这可能会让人们更好地了解我们的夜眼。这一发现之所以成为PNAS京都大学生物学家发表的论文,报告了视网膜中一种此前未知的机制,这种机制可能会让人们更好地了解我们的夜眼。这一发现是可能的,因为被激活的小鼠可以激活特定的分子(蛋白激酶A或PKA)来改变荧光。
这些“PKAchu”小鼠的开发旨在为研究人员提供一种可视化方法,以可视化人体内最重要和最广泛研究的蛋白质之一的激活。
“PKA存在于许多细胞中,并涉及多种生物学过程。研究人员自然会找到观察其活动的方法,”生物研究部第一作者佐藤信也解释道。
“PKAchu mouse是2012年研发的,而‘Chu’是日语中‘squeak’的意思,它使我们能够密切监控PKA在特定生物过程中的行为。我决定将它应用到我的视网膜生物学工作中。”
该团队首先开发了一种记录视网膜组织高分辨率显微图像的方法。然后,他们观察PKA对光刺激的反应。知道了相关的途径,研究小组假设光会激活PKA。
但令他们惊讶的是,恰恰相反的事情发生了。
佐藤继续说道,“我们首先对组织进行了6秒钟的照明。令人难以置信的是,这种激活的PKA在选定区域持续了近15分钟。”“然后我们有10分钟的照明,在此期间PKA是不活跃的。然而,当灯熄灭时,PKA突然启动。似乎是黑暗激活了它。”
两只老鼠看起来一样,但是在蓝光下,一只老鼠发出绿光。这只绿色的老鼠是转基因PKAchu老鼠,当蛋白PKA被激活时会变色。取一个PKAchu的视网膜细胞,可以看到PKA只在受刺激的区域被黑暗激活。图片来源:京都大学/松田实验室
单细胞水平的分析表明,这种点燃的PKA激活只发生在杆状细胞中,这对我们的夜视是必不可少的。
Sato假设,这种以前未知的视杆特异性PKA激活机制可能是增强我们眼睛光敏性的关键,并有助于我们的夜视。杆状感光细胞被认为是从对颜色敏感的视锥细胞进化而来的。现在看来,PKA激活是视杆细胞特异性的。
“我们不仅发现了视网膜细胞的许多有趣方面,还发现了PKAchu小鼠的更多用途,”该研究的高级作者松田隼道兴总结道。我们很高兴发现这些新发现背后的机制和目的,也许会有所启发。我们对夜盲症等疾病的了解。"
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