Validation of the Chimeric Fluorescent Reporter mClYFP-GlyRα2 for Nanoscale Activity Mapping of the Glycine Receptor alpha2

Abstract

Het behouden van excitatie/inhibitie (E/I) balans is cruciaal voor correcte informatieverwerking in de hersenen. Verstoring van deze balans speelt een rol bij diverse psychiatrische en neurologische aandoeningen. Glycinereceptoren (GlyRs), ligand-gated chloridekanalen die neuronale excitabiliteit moduleren, zijn hierbij essentieel. Hun werking is sterk contextafhankelijk en wordt bepaald door hun celtypespecifieke verdeling over subcellulaire compartimenten. Inzicht in hun subcellulaire lokalisatie is daarom van groot belang voor het begrijpen van hun (patho)fysiologische rol en voor het ontwikkelen van gerichte therapieën. Daarom werd een chimere fluorescente reporter, mClYFP-GlyRα2, ontwikkeld door GlyRα2 te fuseren met een gele fluorescerende chloride-sensor. Dit hulpmiddel maakt het mogelijk om GlyRα2 met hoge resolutie in levende cellen te visualiseren en gelijktijdig receptoractiviteit te meten. Het doel van deze studie was het valideren van mClYFP-GlyRα2. Single-channel patch-clampmetingen toonden aan dat het chimere eiwit de eigenschappen van het natieve kanaal behoudt. Live-cell TIRF-imaging bevestigde dat mClYFP zijn chloridegevoeligheid behoudt en real-time detectie van receptoractivatie mogelijk maakt. Deze resultaten valideren mClYFP-GlyRα2 als betrouwbare tool voor lokalisatie- en activiteitsonderzoek van GlyRα2 in levende cellen. Toepassing hiervan zal inzicht geven in de rol van GlyRα2 in uiteenlopende (patho)fysiologische contexten en bijdragen aan therapieontwikkeling.