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遺伝的にコードされた蛍光シナプスタグのウイルスツールボックス
A Viral Toolbox of Genetically Encoded Fluorescent Synaptic Tags.
PMID: 32674057 DOI: 10.1016/j.isci.2020.101330.
抄録
mRNAディスプレイで生成されたフィブロネクチン内包体（FingR）は、内因性のシナプスタンパク質の発現レベルやシナプス伝達を変化させないという利点を持つ、興奮性または抑制性のシナプスを標識するための最近開発されたツールである。ここでは、我々は、複数の脳領域における興奮性または抑制性シナプスの多色、ニューロン型特異的なラベリングを可能にするウイルスベクターFingRツールボックスを生成しました。我々は、アデノ随伴ウイルス（AAV）とレトロウイルスベクターのデザインで、様々なフルオロフォア、FingR融合構成、および転写制御制御をスクリーニングした。本研究では、赤色FingRバリアントを開発し、同一細胞内で興奮性シナプスと抑制性シナプスの二重標識を実証したことを報告する。さらに、CRE誘導性FingR AAVバリアントを開発し、その有用性を実証しました。最後に、FingRレトロウイルスベクターを作製し、海馬成体生まれの顆粒細胞における興奮性シナプスと抑制性シナプスの発達を追跡することができた。
Fibronectin intrabodies generated with mRNA display (FingRs) are a recently developed tool for labeling excitatory or inhibitory synapses, with the benefit of not altering endogenous synaptic protein expression levels or synaptic transmission. Here, we generated a viral vector FingR toolbox that allows for multi-color, neuron-type-specific labeling of excitatory or inhibitory synapses in multiple brain regions. We screened various fluorophores, FingR fusion configurations, and transcriptional control regulations in adeno-associated virus (AAV) and retrovirus vector designs. We report the development of a red FingR variant and demonstrated dual labeling of excitatory and inhibitory synapses in the same cells. Furthermore, we developed cre-inducible FingR AAV variants and demonstrated their utility, finding that the density of inhibitory synapses in aspiny striatal cholinergic interneurons remained unchanged in response to dopamine depletion. Finally, we generated FingR retroviral vectors, which enabled us to track the development of excitatory and inhibitory synapses in hippocampal adult-born granule cells.
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