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Elucidación de los Patrones de Expresión y Propiedades Funcionales de Arqueorodopsina Derivada de sp. Ejinoor

Autores: Chao, Luomeng; Yang, Yuxia

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 3

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio presenta la Archaerhodopsin (AR), una bomba de protones impulsada por luz del arqueón tolerante a la sal sp. Ejinoor, como una herramienta optogenética de próxima generación. AR comparte similitudes estructurales con la bacteriorhodopsina (BR), formando trimers estables, pero exhibe un pico de absorción desplazado hacia el rojo (550 nm) y una adaptación a la oscuridad prolongada (160 min), lo que permite una inhibición neuronal sostenida con mínima fototoxicidad. A través de modelado con AlphaFold y ensayos biofísicos, demostramos la arquitectura optimizada de unión a retinal de AR, que mejora la eficiencia de bombeo de protones y la estabilidad en condiciones fisiológicas. A diferencia de las herramientas existentes, la ventana de activación de AR (550-560 nm) evita la superposición espectral con opsinas excitatorias, permitiendo el control neural multicanal. Descubierta en los lagos salinos de Mongolia Interior, AR conecta las adaptaciones de extremófilos y la ingeniería optogenética, ofreciendo una plataforma robusta para la neuromodulación no invasiva y el desarrollo terapéutico. Sus propiedades únicas abordan limitaciones clave en la optogenética actual, como el fotodaño y la precisión temporal, posicionando a AR como una herramienta transformadora para la investigación en neurociencia.

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