DREADDs/叠氮平-N-氧化物/Gq/Gi/Gs/Golf价格_品牌:布林凯斯-丁香通官网

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英文名：BrainCase

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化学遗传学技术

化学遗传学（Chemicalgenetics）又称药物遗传学，采用小分子活性化合物作为探针，以多种方式影响靶蛋白的功能，从而探索和控制细胞过程。该技术是对一些生物大分子实行改造，使其能和先前无法识别的小分子进行相互作用的过程，从而达到控制生物大分子活性的作用。这些小分子化合物除了揭示生命的基本活动规律外，还可能成为候选药物，从而应用于药物开发。
随着生物和化学交融的更加紧密，通过对生物体原有的配体与受体进行改造，得到了大量的具有外源物质激活、调节细胞通路的人工改造受体。目前改造的受体包括蛋白激酶、核酸杂交、各种代谢酶和G蛋白偶联受体，基于G蛋白偶联受体改造的化学遗传学受体有很多，从1991年构建的等位基因特异激活的基因编码受体（Allele-specific activation of genetically encoded receptors），到1998年构建的只能被合成配体激活的受体（Receptors activated solely by synthetic ligands, RASSLs）和基因工程改造的受体（Engineered receptors），再到2007年构建的只由特定药物激活的受体（Designer receptor sexclusively activated by designer drugs, DREADDs）。现在DREADDs已成为应用最广泛的化学遗传学技术。

DREADDs技术原理

DREADDs技术是指只由特定药物叠氮平-N-氧化物（Clozapine-N-oxide，CNO）激活或抑制DREADDs受体，这些激活或抑制后的受体会选择性地作用于不同的GPCR级联反应来调节细胞信号转导，包括激活Gq、Gi、Gs、Golf和β-arrestin。常用的DREADDs及其配体。其中应用最广泛的是Gq-DREADD和Gi-DREADD。

1.Gq-DREADD（hM3Dq）

hM3Dq是从人毒蕈碱乙酰胆碱受体M3（hM3D）上改造的仅对CNO有反应的人工受体（DREADD），不再受乙酰胆碱激活。在一些神经元里，CNO结合hM3D后，激活Gq蛋白偶联的磷酸酶PLCβ，引起PIP2被降解，从而使得被PIP2关闭的KCNQ外向钾离子通道被打开，以至于细胞膜去极化，形成动作电位。在KCNQ或是Gq不表达的神经元里，hM3D的功能可能会有所不同。

2.Gi-DREADD（hM4Di）

hM4Di是从人毒蕈碱乙酰胆碱受体M4（hM4D）上改造的仅对CNO有反应的人工受体（DREADD），不再受乙酰胆碱激活。在一些神经元里，CNO结合hM4D后，激活Gi蛋白偶联的内向钾离子通道GIRK，使得细胞膜超极化，抑制神经元细胞动作电位发放。在不表达GIRK或是Gi的细胞中，hM4D的功能会有所不同。

3.化学遗传学技术实验步骤

激活或抑制神经元是通过激活或抑制DREADDs受体，而要想达到激活或抑制DREADDs受体的目的，就要选择相应的DREADDs受体。
DREADDs的操作步骤如下：
1）选择符合实验目的的DREADDs受体；
2）将DREADDs受体基因和特异性启动子导入病毒载体并感染动物机体，使在靶细胞中表达DREADDs受体；
3）在合适的时间点给予（立体定位、腹腔注射或喂水）实验动物CNO（控制时间或剂量），激活或抑制DREADDs受体；
4）通过行为学或电生理记录神经元活性改变带来的变化。