1.一种光激活多肽,其包含与SEQ ID NO:1、23、34或56至少58%相同的氨基酸序列,其中所述多肽用作光激活阴离子通道。
2.一种核酸,其包含编码如权利要求1所述的多肽的核苷酸序列,或者一种重组表达载体,其包含核酸,所述核酸包含编码如权利要求1所述的多肽的核苷酸序列。
3.根据权利要求1所述的多肽,其中所述多肽用作光激活氯阴离子通道。
4.根据权利要求1所述的多肽,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:1中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1C2的氨基酸序列(SEQ ID NO:78)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自T98S、E129S、E140S、E162S、V156K、H173R、T285N、V281K和/或N297Q的氨基酸取代。
5.根据权利要求4所述的多肽,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
6.根据权利要求4所述的多肽,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
7.根据权利要求4所述的多肽,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
8.根据权利要求4所述的多肽,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:1-22中的任一个中所提供的氨基酸序列。
9.根据权利要求1所述的多肽,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:34中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1V1的氨基酸序列(SEQ ID NO:80)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自T98S、E129S、E140S、E162S、V156K、H173R、A285N、P281K和/或N297Q的氨基酸取代。
10.根据权利要求9所述的多肽,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
11.根据权利要求9所述的多肽,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
12.根据权利要求9所述的多肽,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
13.根据权利要求9所述的多肽,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:34-55中的任一个中所提供的氨基酸序列。
14.根据权利要求1所述的多肽,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:56中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ReaChR的氨基酸序列(SEQ ID NO:81)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自T99S、E130S、E141S、E163S、V157K、H174R、A286N、P282K和/或N298Q的氨基酸取代。
15.根据权利要求14所述的多肽,其中前51个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
16.根据权利要求14所述的多肽,其中位置168处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
17.根据权利要求14所述的多肽,其中位置196处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
18.根据权利要求14所述的多肽,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:56-77中的任一个中所提供的氨基酸序列。
19.根据权利要求1所述的多肽,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:23中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ChR2的氨基酸序列(SEQ ID NO:79)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自A59S、E90S、E101S、E123S、Q117K、H134R、V242K、T246N和/或N258Q的氨基酸取代。
20.根据权利要求19所述的多肽,其中位置128处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
21.根据权利要求19所述的多肽,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
22.根据权利要求19所述的多肽,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:23-33中的任一个中所提供的氨基酸序列。
23.一种药物组合物,其包含如权利要求2所述的核酸和药学上可接受的载剂。
24.一种细胞,其包含如权利要求2所述的核酸或如权利要求2所述的重组表达载体。
25.一种系统,其用于调节细胞的膜电位,所述系统包含:
核酸,其编码包含与SEQ ID NO:1、23、34或56至少58%相同的氨基酸序列的多肽,其中所述多肽用作光激活阴离子通道;以及
装置,其被配置来用光照亮靶位置。
26.根据权利要求25所述的系统,其中所述多肽用作光激活氯离子通道。
27.根据权利要求25所述的系统,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:1中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1C2的氨基酸序列(SEQ ID NO:78)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自T98S、E129S、E140S、E162S、V156K、H173R、T285N、V281K和/或N297Q的氨基酸取代。
28.根据权利要求27所述的系统,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
29.根据权利要求27所述的系统,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
30.根据权利要求27所述的系统,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
31.根据权利要求27所述的系统,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:1-22中的任一个中所提供的氨基酸序列。
32.根据权利要求25所述的系统,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:34中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1V1的氨基酸序列(SEQ ID NO:80)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自T98S、E129S、E140S、E162S、V156K、H173R、A285N、P281K和/或N297Q的氨基酸取代。
33.根据权利要求32所述的系统,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
34.根据权利要求32所述的系统,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
35.根据权利要求32所述的系统,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
36.根据权利要求32所述的系统,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:34-55中的任一个中所提供的氨基酸序列。
37.根据权利要求25所述的系统,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:56中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ReaChR的氨基酸序列(SEQ ID NO:81)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自T99S、E130S、E141S、E163S、V157K、H174R、A286N、P282K和/或N298Q的氨基酸取代。
38.根据权利要求37所述的系统,其中前51个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
39.根据权利要求37所述的系统,其中位置168处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
40.根据权利要求37所述的系统,其中位置196处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
41.根据权利要求37所述的系统,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:56-77中的任一个中所提供的氨基酸序列。
42.根据权利要求25所述的系统,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:23中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ChR2的氨基酸序列(SEQ ID NO:79)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自A59S、E90S、E101S、E123S、Q117K、H134R、V242K、T246N和/或N258Q的氨基酸取代。
43.根据权利要求42所述的系统,其中位置128处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
44.根据权利要求42所述的系统,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
45.根据权利要求42所述的系统,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:23-33中的任一个中所提供的氨基酸序列。
46.根据权利要求25所述的系统,其中所述装置被配置来用具有范围为约350至约750nm的波长的光照亮所述靶位置。
47.根据权利要求46所述的系统,其中所述装置被配置来用具有范围为约450至约500nm的波长的光照亮所述靶位置。
48.根据权利要求25所述的系统,其中所述装置被配置来用光不断地照亮所述靶位置。
49.根据权利要求25所述的系统,其中所述装置被配置来用光脉冲照亮所述靶位置。
50.根据权利要求25所述的系统,其中所述装置被配置来调节所述光的波长和/或强度。
51.根据权利要求49所述的系统,其中所述装置被配置来调节所述光脉冲的频率和/或持续时间。
52.根据权利要求25所述的系统,其中所述装置被配置来响应于用户输入照亮所述靶位置。
53.根据52所述的系统,其中所述用户输入包括:光的波长、光的强度、光脉冲的持续时间、光脉冲的频率和/或所述靶位置。
54.根据权利要求25所述的系统,其中所述装置适于植入受试者中。
55.根据权利要求25所述的系统,其中所述靶位置为:细胞、细胞的一部分、多个细胞、神经纤维束、神经肌肉接头、中枢神经系统(CNS)组织、周围神经系统(PNS)组织或解剖区域。
56.一种方法,其用于响应于光而调节细胞的膜电位,所述方法包括:
将细胞暴露于具有激活波长的光下,其中所述细胞用核酸来遗传修饰,所述核酸编码包含与SEQ ID NO:1、23、34或56至少58%相同的氨基酸序列的多肽,其中所述多肽用作光激活阴离子通道。
57.根据权利要求56所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:1中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1C2的氨基酸序列(SEQ ID NO:78)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自T98S、E129S、E140S、E162S、V156K、H173R、T285N、V281K和/或N297Q的氨基酸取代。
58.根据权利要求57所述的方法,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
59.根据权利要求57所述的方法,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
60.根据权利要求57所述的方法,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
61.根据权利要求57所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:1-22中的任一个中所提供的氨基酸序列。
62.根据权利要求56所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:34中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1V1的氨基酸序列(SEQ ID NO:80)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自T98S、E129S、E140S、E162S、V156K、H173R、A285N、P281K和/或N297Q的氨基酸取代。
63.根据权利要求62所述的方法,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
64.根据权利要求62所述的方法,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
65.根据权利要求62所述的方法,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
66.根据权利要求62所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:34-55中的任一个中所提供的氨基酸序列。
67.根据权利要求56所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:56中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ReaChR的氨基酸序列(SEQ ID NO:81)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自T99S、E130S、E141S、E163S、V157K、H174R、A286N、P282K和/或N298Q的氨基酸取代。
68.根据权利要求67所述的方法,其中前51个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
69.根据权利要求67所述的方法,其中位置168处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
70.根据权利要求67所述的方法,其中位置196处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
71.根据权利要求67所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:56-77中的任一个中所提供的氨基酸序列。
72.根据权利要求56所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:23中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ChR2的氨基酸序列(SEQ ID NO:79)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自A59S、E90S、E101S、E123S、Q117K、H134R、V242K、T246N和/或N258Q的氨基酸取代。
73.根据权利要求72所述的方法,其中位置128处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
74.根据权利要求72所述的方法,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
75.根据权利要求72所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:23-33中的任一个中所提供的氨基酸序列。
76.一种治疗受试者中的病状的方法,所述方法包括:
用核酸来遗传修饰所述受试者的靶细胞,所述核酸编码包含与SEQ ID NO:1、23、34或56至少58%相同的氨基酸序列的多肽,其中所述多肽用作光激活阴离子通道;以及
将所述靶细胞暴露于具有激活波长的光下以治疗所述受试者的所述病状。
77.根据权利要求76所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:1中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1C2的氨基酸序列(SEQ ID NO:78)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自T98S、E129S、E140S、E162S、V156K、H173R、T285N、V281K和/或N297Q的氨基酸取代。
78.根据权利要求77所述的方法,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
79.根据权利要求77所述的方法,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
80.根据权利要求77所述的方法,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
81.根据权利要求77所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:1-22中的任一个中所提供的氨基酸序列。
82.根据权利要求76所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:34中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1V1的氨基酸序列(SEQ ID NO:80)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自T98S、E129S、E140S、E162S、V156K、H173R、A285N、P281K和/或N297Q的氨基酸取代。
83.根据权利要求82所述的方法,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
84.根据权利要求82所述的方法,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
85.根据权利要求82所述的方法,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
86.根据权利要求82所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:34-55中的任一个中所提供的氨基酸序列。
87.根据权利要求76所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:56中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ReaChR的氨基酸序列(SEQ ID NO:81)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自T99S、E130S、E141S、E163S、V157K、H174R、A286N、P282K和/或N298Q的氨基酸取代。
88.根据权利要求87所述的方法,其中前51个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
89.根据权利要求87所述的方法,其中位置168处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
90.根据权利要求87所述的方法,其中位置196处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
91.根据权利要求87所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:56-77中的任一个中所提供的氨基酸序列。
92.根据权利要求76所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:23中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ChR2的氨基酸序列(SEQ ID NO:79)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自A59S、E90S、E101S、E123S、Q117K、H134R、V242K、T246N和/或N258Q的氨基酸取代。
93.根据权利要求92所述的方法,其中位置128处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
94.根据权利要求92所述的方法,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
95.根据权利要求92所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:23-33中的任一个中所提供的氨基酸序列。
96.根据权利要求76所述的方法,其中所述靶细胞为神经细胞。
97.一种抑制神经细胞或其部分中动作电位的形成的方法,所述方法包括:
用核酸来遗传修饰所述神经细胞,所述核酸编码包含与SEQ ID NO:1、23、34或56至少58%相同的氨基酸序列的多肽,其中所述多肽用作光激活阴离子通道;以及
将所述神经细胞的至少一部分暴露于具有激活波长的光下以抑制所述神经细胞或其部分中动作电位的形成。
98.根据权利要求97所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:1中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1C2的氨基酸序列(SEQ ID NO:78)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自T98S、E129S、E140S、E162S、V156K、H173R、T285N、V281K和/或N297Q的氨基酸取代。
99.根据权利要求98所述的方法,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
100.根据权利要求98所述的方法,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
101.根据权利要求98所述的方法,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
102.根据权利要求98所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:1-22中的任一个中所提供的氨基酸序列。
103.根据权利要求97所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:34中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1V1的氨基酸序列(SEQ ID NO:80)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自T98S、E129S、E140S、E162S、V156K、H173R、A285N、P281K和/或N297Q的氨基酸取代。
104.根据权利要求103所述的方法,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
105.根据权利要求103所述的方法,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
106.根据权利要求103所述的方法,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
107.根据权利要求103所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:34-55中的任一个中所提供的氨基酸序列。
108.根据权利要求97所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:56中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ReaChR的氨基酸序列(SEQ ID NO:81)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自T99S、E130S、E141S、E163S、V157K、H174R、A286N、P282K和/或N298Q的氨基酸取代。
109.根据权利要求108所述的方法,其中前51个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
110.根据权利要求108所述的方法,其中位置168处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
111.根据权利要求108所述的方法,其中位置196处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
112.根据权利要求108所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:56-77中的任一个中所提供的氨基酸序列。
113.根据权利要求97所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:23中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ChR2的氨基酸序列(SEQ ID NO:79)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自A59S、E90S、E101S、E123S、Q117K、H134R、V242K、T246N和/或N258Q的氨基酸取代。
114.根据权利要求113所述的方法,其中位置128处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
115.根据权利要求113所述的方法,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
116.根据权利要求113所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:23-33中的任一个中所提供的氨基酸序列。
117.一种试剂盒,其包含:
核酸,其编码与SEQ ID NO:1、23、34或56至少58%相同的多肽,其中所述多肽用作光激活阴离子通道。
118.根据权利要求117所述的试剂盒,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:1中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1C2的氨基酸序列(SEQ ID NO:78)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自T98S、E129S、E140S、E162S、V156K、H173R、T285N、V281K和/或N297Q的氨基酸取代。
119.根据权利要求118所述的试剂盒,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
120.根据权利要求118所述的试剂盒,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
121.根据权利要求118所述的试剂盒,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
122.根据权利要求118所述的试剂盒,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:1-22中的任一个中所提供的氨基酸序列。
123.根据权利要求117所述的试剂盒,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:34中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1V1的氨基酸序列(SEQ ID NO:80)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自T98S、E129S、E140S、E162S、V156K、H173R、A285N、P281K和/或N297Q的氨基酸取代。
124.根据权利要求123所述的试剂盒,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
125.根据权利要求123所述的试剂盒,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
126.根据权利要求123所述的试剂盒,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
127.根据权利要求123所述的试剂盒,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:34-55中的任一个中所提供的氨基酸序列。
128.根据权利要求117所述的试剂盒,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:56中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ReaChR的氨基酸序列(SEQ ID NO:81)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自T99S、E130S、E141S、E163S、V157K、H174R、A286N、P282K和/或N298Q的氨基酸取代。
129.根据权利要求128所述的试剂盒,其中前51个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
130.根据权利要求128所述的试剂盒,其中位置168处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
131.根据权利要求128所述的试剂盒,其中位置196处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
132.根据权利要求128所述的试剂盒,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:56-77中的任一个中所提供的氨基酸序列。
133.根据权利要求117所述的试剂盒,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:23中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ChR2的氨基酸序列(SEQ ID NO:79)包含1、2、3、4、5、6、7、8或9个选自A59S、E90S、E101S、E123S、Q117K、H134R、V242K、T246N和/或N258Q的氨基酸取代。
134.根据权利要求133所述的试剂盒,其中位置128处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
135.根据权利要求133所述的试剂盒,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基或天冬酰胺残基。
136.根据权利要求133所述的试剂盒,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:23-33中的任一个中所提供的氨基酸序列。
137.根据权利要求117所述的试剂盒,其还包括被配置来用光照亮靶位置的装置。
138.根据权利要求137所述的试剂盒,其中所述装置被配置来用具有范围为约350至约750nm的波长的光照亮所述靶位置。
139.根据权利要求138所述的试剂盒,其中所述装置被配置来用具有范围为约450至约500nm的波长的光照亮所述靶位置。
140.根据权利要求137所述的试剂盒,其中所述装置被配置来用光不断地照亮所述靶位置。
141.根据权利要求137所述的试剂盒,其中所述装置被配置来用光脉冲照亮所述靶位置。
142.根据权利要求137所述的试剂盒,其中所述装置被配置来调节所述光的波长和/或强度。
143.根据权利要求141所述的试剂盒,其中所述装置被配置来调节所述光脉冲的频率和/或持续时间。
144.根据权利要求137所述的试剂盒,其中所述装置被配置来响应于用户输入照亮所述靶位置。
145.根据权利要求144所述的试剂盒,其中所述用户输入包括:光的波长、光的强度、光脉冲的持续时间、光脉冲的频率和/或待被所述光照亮的所述靶位置。
146.根据权利要求137所述的试剂盒,其中所述装置适于植入受试者中。
147.根据权利要求137所述的试剂盒,其中所述靶位置为:细胞、细胞的一部分、多个细胞、神经纤维束、神经肌肉接头、中枢神经系统(CNS)组织、周围神经系统(PNS)组织或解剖区域。
148.一种光激活多肽,其包含与SEQ ID NO:94、116、127或149至少60%相同的氨基酸序列,其中所述多肽用作光激活阴离子通道。
149.一种核酸,其包含编码如权利要求148所述的多肽的核苷酸序列,或者一种重组表达载体,其包含核酸,所述核酸包含编码如权利要求148所述的多肽的核苷酸序列。
150.根据权利要求148所述的多肽,其中所述多肽用作光激活氯阴离子通道。
151.根据权利要求148所述的多肽,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:94中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1C2的氨基酸序列(SEQ ID NO:78)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自T98S、E122N、E129Q、E140S、V156R、E162S、V281R、T285N、N297Q和/或E312S的氨基酸取代。
152.根据权利要求151所述的多肽,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
153.根据权利要求151所述的多肽,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
154.根据权利要求151所述的多肽,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
155.根据权利要求152所述的多肽,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
156.根据权利要求151所述的多肽,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:94-115中的任一个中所提供的氨基酸序列。
157.根据权利要求148所述的多肽,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:127中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1V1的氨基酸序列(SEQ ID NO:80)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自T98S、E122N、E129Q、E140S、V156R、E162S、P281R、A285N、N297Q和/或E312S的氨基酸取代。
158.根据权利要求157所述的多肽,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
159.根据权利要求157所述的多肽,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
160.根据权利要求157所述的多肽,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
161.根据权利要求158所述的多肽,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
162.根据权利要求157所述的多肽,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:127-148中的任一个中所提供的氨基酸序列。
163.根据权利要求148所述的多肽,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:149中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ReaChR的氨基酸序列(SEQ ID NO:81)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自T99S、E123N、E130Q、E141S、V157R、E163S、P282R、A286N、N298Q和/或E313S的氨基酸取代。
164.根据权利要求163所述的多肽,其中前51个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
165.根据权利要求163所述的多肽,其中位置168处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
166.根据权利要求163所述的多肽,其中位置196处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
167.根据权利要求164所述的多肽,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
168.根据权利要求163所述的多肽,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:149-170中的任一个中所提供的氨基酸序列。
169.根据权利要求148所述的多肽,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:116中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ChR2的氨基酸序列(SEQ ID NO:79)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自A59S、E83N、E90Q、E101S、Q117R、E123S、V242R、T246N、N258Q和/或E273S的氨基酸取代。
170.根据权利要求169所述的多肽,其中位置128处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
171.根据权利要求169所述的多肽,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
172.根据权利要求169所述的多肽,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:116-126中的任一个中所提供的氨基酸序列。
173.一种药物组合物,其包含如权利要求149所述的核酸和药学上可接受的载剂。
174.一种细胞,其包含如权利要求149所述的核酸或如权利要求149所述的重组表达载体。
175.一种系统,其用于调节细胞的膜电位,所述系统包含:
核酸,其编码包含与SEQ ID NO:94、116、127或149至少60%相同的氨基酸序列的多肽,其中所述多肽用作光激活阴离子通道;以及
装置,其被配置来用光照亮靶位置。
176.根据权利要求175所述的系统,其中所述多肽用作光激活氯离子通道。
177.根据权利要求175所述的系统,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:94中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1C2的氨基酸序列(SEQ ID NO:78)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自T98S、E122N、E129Q、E140S、V156R、E162S、V281R、T285N、N297Q和/或E312S的氨基酸取代。
178.根据权利要求177所述的系统,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
179.根据权利要求177所述的系统,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
180.根据权利要求177所述的系统,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
181.根据权利要求178所述的系统,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
182.根据权利要求177所述的系统,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:94-115中的任一个中所提供的氨基酸序列。
183.根据权利要求175所述的系统,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:127中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1V1的氨基酸序列(SEQ ID NO:80)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自T98S、E122N、E129Q、E140S、V156R、E162S、P281R、A285N、N297Q和/或E312S的氨基酸取代。
184.根据权利要求183所述的系统,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
185.根据权利要求183所述的系统,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
186.根据权利要求183所述的系统,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
187.根据权利要求184所述的系统,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
188.根据权利要求183所述的系统,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:127-148中的任一个中所提供的氨基酸序列。
189.根据权利要求175所述的系统,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:149中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ReaChR的氨基酸序列(SEQ ID NO:81)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自T99S、E123N、E130Q、E141S、V157R、E163S、P282R、A286N、N298Q和/或E313S的氨基酸取代。
190.根据权利要求189所述的系统,其中前51个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
191.根据权利要求189所述的系统,其中位置168处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
192.根据权利要求189所述的系统,其中位置196处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
193.根据权利要求190所述的系统,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
194.根据权利要求189所述的系统,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:149-170中的任一个中所提供的氨基酸序列。
195.根据权利要求175所述的系统,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:116中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ChR2的氨基酸序列(SEQ ID NO:79)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自A59S、E83N、E90Q、E101S、Q117R、E123S、V242R、T246N、N258Q和/或E273S的氨基酸取代。
196.根据权利要求195所述的系统,其中位置128处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
197.根据权利要求195所述的系统,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
198.根据权利要求195所述的系统,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:116-126中的任一个中所提供的氨基酸序列。
199.根据权利要求175所述的系统,其中所述装置被配置来用具有范围为约350至约750nm的波长的光照亮所述靶位置。
200.根据权利要求199所述的系统,其中所述装置被配置来用具有范围为约450至约500nm的波长的光照亮所述靶位置。
201.根据权利要求175所述的系统,其中所述装置被配置来用光不断地照亮所述靶位置。
202.根据权利要求175所述的系统,其中所述装置被配置来用光脉冲照亮所述靶位置。
203.根据权利要求175所述的系统,其中所述装置被配置来调节所述光的波长和/或强度。
204.根据权利要求202所述的系统,其中所述装置被配置来调节所述光脉冲的频率和/或持续时间。
205.根据权利要求175所述的系统,其中所述装置被配置来响应于用户输入照亮所述靶位置。
206.根据权利要求205所述的系统,其中所述用户输入包括:光的波长、光的强度、光脉冲的持续时间、光脉冲的频率和/或所述靶位置。
207.根据权利要求175所述的系统,其中所述装置适于植入受试者中。
208.根据权利要求175所述的系统,其中所述靶位置为:细胞、细胞的一部分、多个细胞、神经纤维束、神经肌肉接头、中枢神经系统(CNS)组织、周围神经系统(PNS)组织或解剖区域。
209.一种方法,其用于响应于光而调节细胞的膜电位,所述方法包括:
将细胞暴露于具有激活波长的光下,其中所述细胞用核酸来遗传修饰,所述核酸编码包含与SEQ ID NO:94、116、127或149至少58%相同的氨基酸序列的多肽,其中所述多肽用作光激活阴离子通道。
210.根据权利要求209所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:94中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1C2的氨基酸序列(SEQ ID NO:78)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自T98S、E122N、E129Q、E140S、V156R、E162S、V281R、T285N、N297Q和/或E312S的氨基酸取代。
211.根据权利要求210所述的方法,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
212.根据权利要求210所述的方法,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
213.根据权利要求210所述的方法,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
214.根据权利要求211所述的方法,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
215.根据权利要求210所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:94-115中的任一个中所提供的氨基酸序列。
216.根据权利要求209所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:127中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1V1的氨基酸序列(SEQ ID NO:80)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自T98S、E122N、E129Q、E140S、V156R、E162S、P281R、A285N、N297Q和/或E312S的氨基酸取代。
217.根据权利要求216所述的方法,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
218.根据权利要求216所述的方法,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
219.根据权利要求216所述的方法,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
220.根据权利要求217所述的方法,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
221.根据权利要求216所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:127-148中的任一个中所提供的氨基酸序列。
222.根据权利要求210所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:149中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ReaChR的氨基酸序列(SEQ ID NO:81)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自T99S、E123N、E130Q、E141S、V157R、E163S、P282R、A286N、N298Q和/或E313S的氨基酸取代。
223.根据权利要求222所述的方法,其中前51个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
224.根据权利要求222所述的方法,其中位置168处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
225.根据权利要求222所述的方法,其中位置196处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
226.根据权利要求223所述的方法,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
227.根据权利要求222所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:149-170中的任一个中所提供的氨基酸序列。
228.根据权利要求209所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:116中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ChR2的氨基酸序列(SEQ ID NO:79)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自A59S、E83N、E90Q、E101S、Q117R、E123S、V242R、T246N、N258Q和/或E273S的氨基酸取代。
229.根据权利要求228所述的方法,其中位置128处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
230.根据权利要求228所述的方法,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
231.根据权利要求228所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:116-126中的任一个中所提供的氨基酸序列。
232.一种治疗受试者中的病状的方法,所述方法包括:
用核酸来遗传修饰所述受试者的靶细胞,所述核酸编码包含与SEQ ID NO:94、116、127或149至少60%相同的氨基酸序列的多肽,其中所述多肽用作光激活阴离子通道;以及
将所述靶细胞暴露于具有激活波长的光下以治疗所述受试者的所述病状。
233.根据权利要求232所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:94中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1C2的氨基酸序列(SEQ ID NO:78)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自T98S、E122N、E129Q、E140S、V156R、E162S、V281R、T285N、N297Q和/或E312S的氨基酸取代。
234.根据权利要求233所述的方法,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
235.根据权利要求233所述的方法,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
236.根据权利要求233所述的方法,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
237.根据权利要求234所述的方法,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
238.根据权利要求233所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:94-115中的任一个中所提供的氨基酸序列。
239.根据权利要求232所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:127中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1V1的氨基酸序列(SEQ ID NO:80)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自T98S、E122N、E129Q、E140S、V156R、E162S、P281R、A285N、N297Q和/或E312S的氨基酸取代。
240.根据权利要求239所述的方法,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
241.根据权利要求239所述的方法,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
242.根据权利要求239所述的方法,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
243.根据权利要求240所述的方法,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
244.根据权利要求239所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:127-148中的任一个中所提供的氨基酸序列。
245.根据权利要求232所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:149中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ReaChR的氨基酸序列(SEQ ID NO:81)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自T99S、E123N、E130Q、E141S、V157R、E163S、P282R、A286N、N298Q和/或E313S的氨基酸取代。
246.根据权利要求245所述的方法,其中前51个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
247.根据权利要求245所述的方法,其中位置168处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
248.根据权利要求245所述的方法,其中位置196处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
249.根据权利要求246所述的方法,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
250.根据权利要求245所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:149-170中的任一个中所提供的氨基酸序列。
251.根据权利要求232所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:116中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ChR2的氨基酸序列(SEQ ID NO:79)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自A59S、E83N、E90Q、E101S、Q117R、E123S、V242R、T246N、N258Q和/或E273S的氨基酸取代。
252.根据权利要求251所述的方法,其中位置128处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
253.根据权利要求251所述的方法,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
254.根据权利要求251所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:116-126中的任一个中所提供的氨基酸序列。
255.根据权利要求232所述的方法,其中所述靶细胞为神经细胞。
256.一种抑制神经细胞或其部分中动作电位的形成的方法,所述方法包括:
用核酸来遗传修饰所述神经细胞,所述核酸编码包含与SEQ ID NO:94、116、127或149至少60%相同的氨基酸序列的多肽,其中所述多肽用作光激活阴离子通道;以及
将所述神经细胞的至少一部分暴露于具有激活波长的光下以抑制所述神经细胞或其部分中动作电位的形成。
257.根据权利要求256所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:94中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1C2的氨基酸序列(SEQ ID NO:78)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自T98S、E122N、E129Q、E140S、V156R、E162S、V281R、T285N、N297Q和/或E312S的氨基酸取代。
258.根据权利要求257所述的方法,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
259.根据权利要求257所述的方法,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
260.根据权利要求257所述的方法,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
261.根据权利要求258所述的方法,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
262.根据权利要求257所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:94-115中的任一个中所提供的氨基酸序列。
263.根据权利要求256所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:127中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1V1的氨基酸序列(SEQ ID NO:80)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自T98S、E122N、E129Q、E140S、V156R、E162S、P281R、A285N、N297Q和/或E312S的氨基酸取代。
264.根据权利要求263所述的方法,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
265.根据权利要求263所述的方法,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
266.根据权利要求263所述的方法,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
267.根据权利要求264所述的方法,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
268.根据权利要求263所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:127-148中的任一个中所提供的氨基酸序列。
269.根据权利要求256所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:149中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ReaChR的氨基酸序列(SEQ ID NO:81)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自T99S、E123N、E130Q、E141S、V157R、E163S、P282R、A286N、N298Q和/或E313S的氨基酸取代。
270.根据权利要求269所述的方法,其中前51个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
271.根据权利要求269所述的方法,其中位置168处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
272.根据权利要求269所述的方法,其中位置196处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
273.根据权利要求270所述的方法,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
274.根据权利要求269所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:149-170中的任一个中所提供的氨基酸序列。
275.根据权利要求256所述的方法,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:116中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ChR2的氨基酸序列(SEQ ID NO:79)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自A59S、E83N、E90Q、E101S、Q117R、E123S、V242R、T246N、N258Q和/或E273S的氨基酸取代。
276.根据权利要求275所述的方法,其中位置128处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
277.根据权利要求275所述的方法,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
278.根据权利要求275所述的方法,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:116-126中的任一个中所提供的氨基酸序列。
279.一种试剂盒,其包含:
核酸,其编码与SEQ ID NO:94、116、127或149至少60%相同的多肽,其中所述多肽用作光激活阴离子通道。
280.根据权利要求279所述的试剂盒,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:94中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1C2的氨基酸序列(SEQ ID NO:78)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自T98S、E122N、E129Q、E140S、V156R、E162S、V281R、T285N、N297Q和/或E312S的氨基酸取代。
281.根据权利要求280所述的试剂盒,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
282.根据权利要求280所述的试剂盒,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
283.根据权利要求280所述的试剂盒,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
284.根据权利要求281所述的试剂盒,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
285.根据权利要求280所述的试剂盒,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:94-115中的任一个中所提供的氨基酸序列。
286.根据权利要求279所述的试剂盒,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:127中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于C1V1的氨基酸序列(SEQ ID NO:80)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自T98S、E122N、E129Q、E140S、V156R、E162S、P281R、A285N、N297Q和/或E312S的氨基酸取代。
287.根据权利要求286所述的试剂盒,其中前50个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
288.根据权利要求286所述的试剂盒,其中位置167处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
289.根据权利要求286所述的试剂盒,其中位置195处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
290.根据权利要求287所述的试剂盒,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
291.根据权利要求286所述的试剂盒,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:127-148中的任一个中所提供的氨基酸序列。
292.根据权利要求279所述的试剂盒,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:149中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ReaChR的氨基酸序列(SEQ ID NO:81)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自T99S、E123N、E130Q、E141S、V157R、E163S、P282R、A286N、N298Q和/或E313S的氨基酸取代。
293.根据权利要求292所述的试剂盒,其中前51个N端氨基酸残基被以下氨基酸残基置换:MDYGGALSAVG(SEQ ID NO:82)。
294.根据权利要求292所述的试剂盒,其中位置168处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
295.根据权利要求292所述的试剂盒,其中位置196处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
296.根据权利要求293所述的试剂盒,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
297.根据权利要求292所述的试剂盒,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:149-170中的任一个中所提供的氨基酸序列。
298.根据权利要求279所述的试剂盒,其中所述多肽具有与SEQ ID NO:116中提供的氨基酸序列至少75%、至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少98%、至少99%或100%相同的氨基酸序列,并且相对于ChR2的氨基酸序列(SEQ ID NO:79)包含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个选自A59S、E83N、E90Q、E101S、Q117R、E123S、V242R、T246N、N258Q和/或E273S的氨基酸取代。
299.根据权利要求298所述的试剂盒,其中位置128处的半胱氨酸残基变为苏氨酸、丙氨酸或丝氨酸残基。
300.根据权利要求298所述的试剂盒,其中位置156处的天冬氨酸残基变为丙氨酸残基、天冬酰胺残基或半胱氨酸残基。
301.根据权利要求298所述的试剂盒,其中所述多肽具有如SEQ ID NO:116-126中的任一个中所提供的氨基酸序列。
302.根据权利要求279所述的试剂盒,其还包括被配置来用光照亮靶位置的装置。
303.根据权利要求302所述的试剂盒,其中所述装置被配置来用具有范围为约350至约750nm的波长的光照亮所述靶位置。
304.根据权利要求303所述的试剂盒,其中所述装置被配置来用具有范围为约450至约500nm的波长的光照亮所述靶位置。
305.根据权利要求302所述的试剂盒,其中所述装置被配置来用光不断地照亮所述靶位置。
306.根据权利要求302所述的试剂盒,其中所述装置被配置来用光脉冲照亮所述靶位置。
307.根据权利要求302所述的试剂盒,其中所述装置被配置来调节所述光的波长和/或强度。
308.根据权利要求302所述的试剂盒,其中所述装置被配置来调节所述光脉冲的频率和/或持续时间。
309.根据权利要求302所述的试剂盒,其中所述装置被配置来响应于用户输入照亮所述靶位置。
310.根据权利要求309所述的试剂盒,其中所述用户输入包括:光的波长、光的强度、光脉冲的持续时间、光脉冲的频率和/或待被所述光照亮的所述靶位置。
311.根据权利要求302所述的试剂盒,其中所述装置适于植入受试者中。
312.根据权利要求302所述的试剂盒,其中所述靶位置为:细胞、细胞的一部分、多个细胞、神经纤维束、神经肌肉接头、中枢神经系统(CNS)组织、周围神经系统(PNS)组织或解剖区域。