德国波鸿与雷根斯堡研究团队在藻类离子通道研究中取得新发现，为光遗传学技术的未来发展提供重要科学依据。该研究聚焦于Guillardia theta藻类的光敏离子通道GtACR1，揭示了其独特的光激活特性。

研究人员通过傅里叶变换红外光谱分析，首次发现GtACR1离子通道存在两种光激活状态：传统基态和新型O-中间态。这种双态机制使离子通道在关闭后能快速重新开启，显著提升了离子电导效率。光遗传学研究依赖于对神经元细胞的光控能力，这一发现为此项技术提供了新的优化方向。

研究团队代表、雷根斯堡大学Till Rudack教授表示："当光线照射到这些蛋白质上时，它们会改变其结构，从而激活或抑制细胞。"波鸿鲁尔大学Carsten Kötting副教授补充指出："光遗传学是一种很有前景的新方法，例如，它可以用于治疗帕金森病。它可以重新激活大脑中受损的神经元细胞，并部分恢复运动技能。"

相较于其他通道视紫红质，GtACR1因视网膜构型的差异，其O-中间态可通过光照直接激活。波鸿鲁尔大学生物物理系Kristin Labudda博士强调："我们发现的第二种光激活状态确保了通道能够非常快速地重新打开，从而显著提高了其离子电导率。"更高的离子电导率意味着光遗传学操作可实现更精确的细胞靶向和刺激响应。

该研究成果发表于《通讯生物学》期刊，为光遗传学技术优化提供了新思路。Kötting副教授总结道："通过我们的研究，我们首次发现了一种具有多种光激活状态的通道视紫红质。应该可以通过突变在其他通道视紫红质中创造更多的光激活状态，从而提高它们的有效性。"这些进展将推动光遗传学在医学治疗领域的应用研究。

更多信息： Kristin Labudda 等人，《阴离子传导通道视紫红质 GtACR1 的第二种光激活状态增强其持续活性》，《通讯生物学》(2025)。期刊信息： 通讯生物学