음이온 전도성 채널 로돕신 GtACR1의 결정 구조 분석

미생물 채널(Microbial channel) 및 펌프 로돕신(pump rhodopsins)은 빛과 양성자 전류를 유도함으로써, 물리학적 현상을 조절할 수 있는 옵토제네틱스 툴을 확립하였다. 하지만, 이러한 옵토제네틱스 활성인자가 널리 보급되었지만, 신경 회로를 억제하기 위한 음이온 유도 ChRs(Channelrhodopsin)은 여전히 매우 초기 단계에 머물러 있다. 이번 주 네이처에 발표된 서로 다른 두 연구를 통해서 Karl Deisseroth와 공동연구원들은 ChRs에서 빛-게이트 음이온 전도도에 대한 분자생물학적인 기초를 발표하였다. 첫 번째 논문에서는 조류에서 분리된 시안 게이트 된 음이온 촊인 GtACR1에 대한 결정 구조를 발표하였다. 이러한 구조에 대한 기능성 분석과 함께, 자자들은 음이온 전도에 대한 기초 개념을 제공할 수 있었다. 두 번째 놈누에서는 pH6.5와 8.5에서의 ChR 구조 분석 결과가 제시되었다. Deisseroth와 공동연구원들은 자연 상태 및 음이온 ChR로부터 얻어진 연구 결과를 바탕으로, 돌연변이 GtACR1이 대규모 광전위와 빠른 키네틱스를 가지며, 이를 통해서 동물의 행동을 조절하는데 이용될 수 있을 것으로 제안하였다.