神経科学：神経集団画像化のための高速かつ高感度なGCaMPカルシウムインジケーター

タンパク質ベースのインジケーターによるカルシウム画像化は、無損傷の神経系の神経活動を追跡するために広く用いられているが、現在のタンパク質センサーが記録するのは電気的シグナル伝達よりもはるかに遅い時間スケールでの神経活動であり、感受性と速度論の間のトレードオフによって制限されている。今回我々は、大規模スクリーニングと構造誘導変異誘発を用いて、高速かつ高感受性のGCaMP型インジケーターを複数開発し、最適化を行った。その結果としてできた「jGCaMP8」センサーは、カルシウム結合タンパク質のカルモジュリンと、内皮型一酸化窒素シンターゼの断片を基にしており、超高速の反応速度（50％立ち上がり時間〔half-rise times〕が2 ms）で、タンパク質ベースのカルシウムセンサーについて報告されている神経活動としては最高感度だった。jGCaMP8センサーにより、ニューロンの計算処理に相応する時間スケールで、ニューロンの大規模集団を追跡することが可能になるだろう。

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