Centre d'ingénierie de protéines optogénétiques

Centre de production

Calcium Imaging - Campbell labDirecteur du centre: Robert E. Campbell, PhD, University of Alberta

Coordonnatrice: Ms. Yan Li, University of Alberta (email)

Labo Campbell | Université d'Alberta

Les protéines optogénétiques sont des outils qui répondent à la lumière que les neuroscientifiques utilisent pour mieux comprendre comment le cerveau et le système nerveux fonctionnent.

Les outils optogénétiques incluent:

  • Rapporteurs et indicateurs - protéines qui fluorescent dans des endroit ciblés ou en réponse à des changements biochimiques dans des cellules vivantes, et qui peuvent être utilisées pour visualiser et suivre des processus dans les tissus vivants
  • Actuateurs - protéines qui changent de forme en réponse à une stimulation lumineuse, et qui peuvent être utilisées pour activer ou bloquer des fonctions cellulaires de façon hautement contrôlées.  
  • Intégrateurs - protéines qui permettent aux chercheurs de visualiser l'activation de réseaux entiers.  

La lumière peut donc servir à détecter, à mesurer et à contrôler les signaux et les cellules du système nerveux afin de comprendre leur activité et les effets de la modification de cette activité.

Plusieurs de ces protéines fluorescentes et sensibles à la lumière sont présentes naturellement dans des coraux, méduses et autres animaux marins.  Les protéines présentes dans ces animaux doivent être modifiées en utilisant des techniques de biologie moléculaire, d'ingénierie des protéines et autres techniques de modification pour les convertir en outils optogénétiques utiles.

Le laboratoire de Robert Campbell, qui est au coeur du Centre d'ingénierie des protéines optogénétiques, invente de nouveaux outils qui répondent à différentes couleurs de lumière, mais aussi à des variations dans les niveaux de différentes molécules, comme le calcium ou des neurotransmetteurs, ou à des variations de propriétés physiques, comme le pH ou le voltage.   Des outils qui produisent de la fluorescence de plusieurs couleurs sont aussi développés.  

Suite au développement des ces outils, leur optimisation pour usage dans le système nerveux d'animaux vivant représente un défi, puisque des outils qui fonctionnent bien dans des cellules en culture fonctionnent souvent progressivement moins bien dans des neurones dissociés, dans des tissus en culture, puis dans les animaux vivants.  

Le centre d'ingénierie de protéines optogénétiques, en travaillant avec les autres centre de production et d'excellence de la plateforme produira des outils optimisés pour la recherche en neuroscience. 

La mission du Centre d'ingénierie des protéines optogénétiques est de développer des outils optogénétiques sur mesure optimisés pour les besoins des utilisateurs.

 

Plateforme Survol

La plateforme de neurophotonique est composée de trois Centre de production centraux, qui produisent des nouveaux outils de façon collaborative. Le développement et l'optimisation sont facilités par le test et la validation des outils par des centres d'excellence à travers le pays. Apprenez-en plus sur chaque centre en cliquant sur l'image ci-dessous.