小柯机器人

加拿大多伦多大学G. Andrew Woolley、加拿大萨斯喀彻温大学Maruti Uppalapati和德国海涅大学Matias D. Zurbriggen共同合作，近期取得重要工作进展。他们报道了基于蓝藻色素的双向光诱导二聚体 (BICYCL) 的工程研究。相关论文2023年2月23日在线发表于《自然—方法学》杂志上。

据介绍，用于控制蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）的光遗传学工具已经从少数对有限波长选择做出响应的光传感器模块中开发出来。蓝藻色素（CBCR）GAF结构域变体对一系列不匹配的颜色做出反应，然而，它们的天然分子作用机制不易被用于PPI的光遗传学控制。

研究人员通过为红/绿GAF结构域设计合成的光依赖性相互作用体，开发了基于蓝藻色素的双向光诱导二聚体（BICYCL）。这种系统化的方法使未来工程的宽色系的CBCR能够用于光遗传学。BICYCL是控制PPI的最小光遗传学工具之一，可实现绿色开/红色关（BICYCL红色）或红色开/绿色关（BIYCL绿色）控制，状态选择性高达800倍。对绿色波长的访问为现有工具的复用创造了新的机会。

总之，研究人员证明了BICYCL在哺乳动物细胞中控制蛋白质亚细胞定位和转录过程以及与现有蓝光工具进行多路复用方面的实用性。

附：英文原文

Title: Engineering of bidirectional, cyanobacteriochrome-based light-inducible dimers (BICYCL)s

Author: Jang, Jaewan, Tang, Kun, Youn, Jeffrey, McDonald, Sherin, Beyer, Hannes M., Zurbriggen, Matias D., Uppalapati, Maruti, Woolley, G. Andrew

Issue&Volume: 2023-02-23

Abstract: Optogenetic tools for controlling protein–protein interactions (PPIs) have been developed from a small number of photosensory modules that respond to a limited selection of wavelengths. Cyanobacteriochrome (CBCR) GAF domain variants respond to an unmatched array of colors; however, their natural molecular mechanisms of action cannot easily be exploited for optogenetic control of PPIs. Here we developed bidirectional, cyanobacteriochrome-based light-inducible dimers (BICYCL)s by engineering synthetic light-dependent interactors for a red/green GAF domain. The systematic approach enables the future engineering of the broad chromatic palette of CBCRs for optogenetics use. BICYCLs are among the smallest optogenetic tools for controlling PPIs and enable either green-ON/red-OFF (BICYCL-Red) or red-ON/green-OFF (BICYCL-Green) control with up to 800-fold state selectivity. The access to green wavelengths creates new opportunities for multiplexing with existing tools. We demonstrate the utility of BICYCLs for controlling protein subcellular localization and transcriptional processes in mammalian cells and for multiplexing with existing blue-light tools.

DOI: 10.1038/s41592-023-01764-8

Source: https://www.nature.com/articles/s41592-023-01764-8

Nature Methods：《自然—方法学》，创刊于2004年。隶属于施普林格·自然出版集团，最新IF：47.99
官方网址：https://www.nature.com/nmeth/
投稿链接：https://mts-nmeth.nature.com/cgi-bin/main.plex