宣布2021年迈克尔·戴维森和钱永健纪念会议奖的获奖者

由詹妮弗曾

詹妮弗曾2021年8月5日

我们很高兴地宣布今年迈克尔·戴维森和钱永康纪念会议奖的获奖者。祝贺五位获奖者!

每两年，我们都会为在研究中使用荧光蛋白的早期职业科学家申请奖项。金宝搏app下载这些奖项帮助早期的职业研究人员参加他们选择的会议，同时向已故的迈克尔·戴维森和罗杰·钱致敬，他们在荧光蛋白工具的开发和传播中发挥了巨大的作用。

今年，我们做了一些改变。除了支持现场会议出席，该奖项现在还支持虚拟会议出席。我们还向研究技术人员和本科生开放申请，除了博士后和研究生，我们已经做了过去。

下面，阅读这五位获奖者和他们的研究。

阿比·阿加瓦尔:谷氨酸感知记者

Abhi Aggarwal和Kasper Podgorski在实验室的照片阿比·阿加瓦尔(Abhi Aggarwal)是HHMI Janelia研究园区卡斯帕·波德戈尔斯基(Kaspar Podgorski)实验室的博士后研究技术员，他在实验室中开发和优化生物传感器。他最近开发了第三代强度谷氨酸感知荧光报告(iGluSnFR3)来研究谷氨酸，这是大脑中的一种信号分子。Aggarwal说:“我们希望iGluSnFR3将使我们在理解健康和疾病中的突触和回路功能方面迈出重要的一步。”

这种生物传感器基于神经元释放谷氨酸来改变荧光，这种新版本的生物传感器比之前的更快、更敏感。目前，Aggarwal和他的同事Filip Tomaska和Tim Hanson正在研究体内iGluSnFR3的变异，并利用它来检测数百个突触同时释放的谷氨酸。Aggarwal说:“这项工作之所以成为可能，是因为Janelia提供了合作和高度互动的环境。”

除了生物传感器，Aggarwal和他的同事们正在开发新的表面显示载体，以改善这些生物传感器的表达和运输。

图1:iGluSnFR3原理图(左)。GluSnFR3在pMinDisplay (PDGFR锚定域)中，在电孔大鼠海马培养神经元中，在转染14天后成像，在505 nm处兴奋(右图)。鳞片为100µm。图片来自Abhi Aggarwal。

Brandán Pedre Pérez:氧化还原生物传感器

Brandán Pedre Pérez是德国癌症研究中心(DKFZ)的博士后，他开发了新的氧化还原敏感GFP2 (roGFP2))的生物传感器的活细胞。他的工作重点是酶-过硫氢酶- 3-巯基丙酮酸硫转移酶(MPST)，催化3-巯基丙酮酸的脱硫，生成酶结合过硫氢，然后转移到含硫醇的受体。这些氢过硫化物调节蛋白质活性，并具有在氧化应激中起重要作用。

为了监测这种活动，Pedre Pérez的生物传感器将MPST与roGFP2融合。由于roGFP2在发色团附近含有两个易受氧化还原修饰的半胱氨酸，MPST氢硫化物可以转移到roGFP2半胱氨酸硫醇上并改变其荧光性质。生物传感器也可用于竞争测定中其他含硫醇的受体。

“我相信改进的生物传感器或检测新的氧化还原代谢物的生物传感器对于研究人员更好地了解细胞内发生的过程是至关重要的，”Pedre Pérez说。

图2:生物传感器在人Hep3B细胞中表达的显微照片。从左到右:Mitotracker Red，生物传感器的GFP, Hoechst和overlay)。

伊丽莎白·哈伯德:参与阿片类药物戒断的神经元

伊丽莎白·哈伯德头像伊丽莎白·哈伯德(Elizabeth Hubbard)是加州大学欧文分校(University of California, Irvine)的四年级博士候选人，她在那里研究阿片类药物使用障碍。她的目标是在阿片类药物戒断行为迹象出现之前，确定大脑中有助于其发展的细胞群。

首先，她使用了一种基因方法，用tdTomato标记由阿片类物质戒断激活的神经元，并评估了cFos的表达。她将探索这些细胞的连接模式，以及与成瘾和疼痛相关的各种行为的功能贡献。一旦这些完成，Hubbard将使用GCaMP7对这些神经元进行成像，测量吗啡给药和戒断期间钙信号相关的荧光，以探索这些细胞如何编码与戒断药物相关的负面影响。

哈伯德说:“总之，这个项目将使我们能够更好地了解阿片类药物戒断后神经元活动的变化，为阿片类药物使用障碍的康复患者提供新的治疗方法。”

图3:导水管周围灰质(PAG) 20倍共聚焦图像，红色神经元表达tdTomato，绿色神经元表达cFos。图片来自伊丽莎白·哈伯德。

邱浩毅:机械性疼痛的疼痛反应

Haoyi Qiu-min 邱浩毅，麦吉尔大学生理学系硕士研究生。她的研究重点是机械性异位痛症(机械性异位痛症是一种轻微触摸就会产生疼痛感的疾病)所涉及的神经回路。脊髓的背角是我们四肢感觉输入的第一个位置。邱说:“在这里，疼痛刺激是由兴奋和抑制神经元组成的网络处理的，这些神经元的功能和连通性尚不清楚。”

邱开发了一种双病毒系统，利用光遗传学和化学遗传学来研究表达微清蛋白(PV)的神经元的活性，该实验室之前发现，这些神经元在感知触摸输入方面发挥作用。在这个系统中，光(通过oChIEF)激活神经元，化学致激动剂(通过hM4D)抑制神经元。她将荧光蛋白标签融合到受体上，以监测它们的定位和表达。邱发现PV神经元的抑制导致机械性异位痛。在双重调节下，她可以使用蓝光脉冲以特定的触发频率激活神经元。她希望找出原因在活的有机体内PV神经元的放电频率影响机械性异位痛对轻触的反应。

图4:邱对PV神经元的研究还在进行中，她已经验证了双病毒方法来研究CR神经元，如图所示。(A)双病毒构建示意图及实验方法。(B) CR- cre小鼠由于蓝光刺激双病毒表达的CR神经元而表现出疼痛反应。(C)蓝光激活和CNO沉默导致左右爪疼痛反应的持续时间。(D)脊髓CR神经元双病毒表达的免疫组化验证。创建BioRender.com。邱浩毅摄。

何田:生物传感器的定向进化

他田头像何田(化名“田”)是哈佛大学的博士后，她在那里设计了基因编码电压指示器。Tian开发了一种基于视频的高通量屏幕，用于生物传感器的动态特性的定向进化。她的方法采用了一个聚合的突变传感器库，该突变传感器在一种哺乳动物细胞系中被设计成电兴奋的。突变体与光转换荧光蛋白mEOS4a共同表达。含有显示f的传感器的细胞有利的结果然后进行光转换，排序，并确定突变体进一步富集。田指出，这个平台可以用来设计多种类型的生物传感器。