一种用于成像神经活动的敏感橙色荧光钙离子指示剂

《Nature Communications》：A sensitive orange fluorescent calcium ion indicator for imaging neural activity

　　

摘要

基因编码的钙指示剂（GECIs）是用于高空间和时间分辨率下荧光可视化神经元活动的关键工具。然而，目前性能最佳的GECIs多为绿色或红色荧光，这限制了多重检测的可能性，也难以通过工作在1030纳米波长的固定波长飞秒激光进行有效激发。为克服这些限制，我们开发了OCaMP，这是一种橙色荧光的GECI，它通过针对O-GECO1进行定向替换来提升钙结合能力，同时保留了mOrange2的良好光物理特性。与O-GECO1相比，OCaMP具有更高的双光子截面、更好的响应性、更高的光稳定性以及更强的钙结合能力。在培养的神经元、斑马鱼和小鼠大脑皮层中，OCaMP在灵敏度、光稳定性和信噪比方面均优于红色GECIs jRCaMP1a和jRGECO1a。研究表明，作为一种橙色荧光的GECI，OCaMP是一种适用于1000纳米以上波长的高效神经成像工具，也是现有绿色和红色GECIs之间光谱间隙中的理想选择。