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BrainVTA
- 服务名称：
钙离子探针服务
- 规格：
体积100 μL,滴度12次方
利用基因编码钙指示剂(genetically encoded calcium indicators,GECIs)测量神经元活动已成为神经科学中广泛使用的方法，GECIs进行钙成像通常用于测量完整神经系统的神经活动，如检测大量神经元胞体的活动，或追踪神经元亚细胞(如轴突、树突和单个突触)的动态。尽管取得了重大进展，但钙成像仍然受到现有GECIs的生物物理特性的限制，包括亲和力、信噪比、灵敏度、半衰期以及动态范围，因此，GECIs在这些方面还有待改进。 2019年6月17日，来自霍华德休斯医学研究所的Karel Svoboda、Loren Looger 和 Vivek Jayaraman等课题组合作的“GENIE项目组”在期刊《Nature Methods》上发表了题为“High-performance calcium sensors for imagingactivity in neuronal populations and microcompartments”的研究成果。该论文系统地介绍了新一代基因编码的钙离子探针jGCaMP7系列，专门用于检测特定环境下的神经元活动。jGCaMP7包括:jGCaMP7s(灵敏)、jGCaMP7f(快速动力学)、jGCaMP7b(较亮的基线荧光)和jGCaMP7c(高对比度)。jGCaMP7在体内和体外都进行了测试，其性能明显优于GCaMP6。
研究人员利用在存在或不存在Ca2+时GCaMP的晶体结构，确定了可能影响指示剂关键性质的位置，包括静息荧光和峰值荧光，以及结合和不结合Ca2+的亲和力和动力学。GCaMP包括一个与钙调蛋白(CaM)融合的环状排列GFP(cpGFP)和一个来自肌球蛋白轻链激酶(Rs20，也称为M13)的钙调蛋白结合肽。钙调蛋白依赖的构象变化及其与M13和GFP的相互作用调节GFP发色团环境并影响荧光。对GFP-CaM接口和CaM-M13相互作用接口进行了定点突变(图1a)。通过电极刺激培养的神经元筛选662个变异的jGCaMP7(图1c)，继续在体外特性研究中得到了性能优良的jGCaMP7s、jGCaMP7f、jGCaMP7b和jGCaMP7c。其中，jGCaMP7s灵敏性可达GCaMP6s的5倍以上，且速率也快于GCaMP6s；jGCaMP7b灵敏度达到GCaMP6s3倍，荧光亮度增强50%；jGCaMP7c灵敏度是GCaMP6s的2.7倍，且对比度增强；jGCaMP7f反应速率是GCaMP6f 的5倍及GCaMP6s的3倍(图2)。
图1. 分离神经元中jGCaMP7的突变与筛选
图2. jGCaMP7的筛选及体外特性研究通过优化钙离子探针的 Ca2+亲和力同时进一步提高探针的灵敏度、信噪比、半衰期和动态范围，研发出了jGCaMP7系列。追踪神经元亚细胞的动态对神经环路研究具有重要意义，而树突、轴突等亚细胞结构小，jGCaMP6 灵敏度低，成像保真度不高，而 jGCaMP7s，jGCaMP7f，jGCaMP7b很大程度上提高了在不同钙离子浓度下的灵敏度，jGCaMP7f 同时具有较快的反应速率，这对于神经元亚细胞的动态检测非常重要。
研究人员随后在在体水平验证了jGCaMP7。在检测jGCaMP7在成年果蝇椭球体神经元的表现中，检测对于闭环视觉刺激下的运动果蝇的树突神经活动，通过双光子成像发现jGCaMP7f相比GCaMP6f表现出更高的检测灵敏度(图3)。通过对小鼠初级视觉皮层双光子成像中，发现jGCaMP7b相比于GCaMP6s能够在更多的树突棘中检测到对视觉刺激的反应(图4)。
图3. jGCaMP7在成年果蝇椭球体神经元中的表现
图4. 树突棘中钙信号的检测
目前 jGCaMP7已经被广泛用于线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠等多个模式生物的研究。未来GCaMP的改进可能需要最大限度地增加其荧光强度，这将需要对GCaMP骨架进行重大改变，例如用更明亮的荧光蛋白取代cpGFP，用cpGFP发色团重新设计CaM-M13接口，或者使用完全不同的荧光基团。
二、枢密科技jGCaMP7系列钙离子探针列表：
| 产品编号 | 产品名称 | 启动子 | Cre/Flp依赖 |
| PT-1421 | rAAV-CAG-FLEX-jGCaMP7s | CAG | Cre依赖 |
| PT-1422 | rAAV-CAG-FLEX-jGCaMP7f | CAG | Cre依赖 |
| PT-1423 | rAAV-CAG-FLEX-jGCaMP7b | CAG | Cre依赖 |
| PT-1424 | rAAV-CAG-FLEX-jGCaMP7c | CAG | Cre依赖 |
三、该产品被引用文献：
Hod Dana. et al. High-performance GFP-based calcium indicators for imaging activity in neuronal populations and microcompartments. bioRxiv 434589, Oct. 3, 2018.
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/434589v1
四、知名合作伙伴
五、企业资质
六、关于枢密：
枢密科技始于5年前的梦想，始终坚持初心，专注于工具病毒载体研究及AAV临床前研究，为多家知名药企提供实验造模及临床前研究产品、为200+课题组提供长期服务，为1600+位科研工作者提供稳定、创新的前沿产品和技术支持。枢密（BrainVTA）已成为中国神经科学领域最具影响力品牌，影响了一批有梦想有抱负的科研人员，尤其是在神经环路研究、光遗传学、化学遗传学、基因功能研究、免疫研究、疼痛研究、中医针灸等领域走在市场前列。
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文献和实验相关实验
小鼠同一脑区两类细胞的活动不同的神经元类型。6、GCaMP-X：无损伤钙离子探针，可保护依赖于L型钙通道的兴奋-转录耦合免受干扰，同时仍表现出部分GCaMP的优良Ca2+感应特性。二、电压成像（voltage imaging）细胞内钙离子浓度变化和细胞膜电位的变化是细胞活动的两个重要指标，由于钙信号衰减较慢，并不能充分表征神经元的动作电位，而且阈值以下的电压信号完全被忽略，于是科学家们利用细胞膜电位改变作为信号进行荧光成像。1)电压成像技术原理细胞膜电位变化是细胞活动最基本的信号，当膜电位变化时，细胞
国际合作小组，使用科学技术深入地分析了这具远古人类骨骼，他们发现骨骼中分支杆菌肺结核(Mycobacterium tuberculosis)的DNA和细胞壁脂质，该肺结核DNA分子结构保存十分完好，通过使用高性能液体层析法可对细菌细胞壁脂质进行直接分析，从而证实了肺结核细菌的存在。 多诺霍博士说，“该项研究非常吸引人的是这是人类肺结核细菌，在此之前科学家曾认为远古人类在饲养牛畜之后，肺结核才从牛的身上传染至人体之中。这项研究将推翻之前的错误观点，实际上传染源是来自人类身体上的病菌
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研选
高性能基因编码钙离子探针——jGCaMP7
￥3980
