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A Comprehensive Optogenetic Pharmacology Toolkit for In Vivo Control of GABAA Receptors and Synaptic Inhibition

机译：体内控制GABAA受体和突触抑制的综合光遗传学药理学工具包

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Exogenously expressed opsins are valuable tools for optogenetic control of neurons in circuits. A deeper understanding of neural function can be gained by bringing control to endogenous neurotransmitter receptors that mediate synaptic transmission. Here we introduce a comprehensive optogenetic toolkit for controlling GABA(A) receptor-mediated inhibition in the brain. We developed a series of photo-switch ligands and the complementary genetically modified GABA(A) receptor subunits. By conjugating the two components, we generated light-sensitive versions of the entire GABA(A) receptor family. We validated these light-sensitive receptors for applications across a broad range of spatial scales, from subcellular receptor mapping to in vivo photocontrol of visual responses in the cerebral cortex. Finally, we generated a knockin mouse in which the "photoswitch-ready'' version of a GABA(A) receptor subunit genomically replaces its wild-type counterpart, ensuring normal receptor expression. This optogenetic pharmacology toolkit allows scalable interrogation of endogenous GABA(A) receptor function with high spatial, temporal, and biochemical precision.
机译：外源表达的视蛋白是用于电路中神经元的光遗传控制的有价值的工具。通过控制介导突触传递的内源性神经递质受体，可以获得对神经功能的更深入了解。在这里，我们介绍了一种用于控制GABA（A）受体介导的大脑抑制的综合光遗传学工具包。我们开发了一系列的光开关配体和互补的基因修饰的GABA（A）受体亚基。通过缀合这两个组件，我们生成了整个GABA（A）受体家族的光敏版本。我们验证了这些光敏受体在广泛的空间尺度上的应用，从亚细胞受体定位到大脑皮层中视觉响应的体内光控制。最后，我们产生了一种敲入小鼠，其中“光开关就绪”版本的GABA（A）受体亚基基因组替换了其野生型对应物，从而确保了受体的正常表达。这种光遗传药理学工具包可对内源性GABA（A）进行可扩展的研究）具有高空间，时间和生化精度的受体功能。

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