研究人员解开了膜蛋白之谜

威斯康星大学麦迪逊分校的一个研究小组解决了一个长达25年的谜团,这可能会为学习缺陷和智力迟钝的人带来更好的治疗方法。

突触素是第一个蛋白质,也是有史以来在微小囊周围的膜上发现的含量最多的蛋白质,沟通之间的缝隙发生。但尽管突触素的缺失最近被认为与学习缺陷有关在美国,四分之一个多世纪以来,科学家们一直无法解释它的实际功能。

现在威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员已经证明,突触素控制着不断需要的囊泡(也称为囊泡)的替换。这项研究发表在最新一期的杂志上神经元,可能会导致未来的药物可以恢复正常时,囊泡不能有效利用。

威斯康星大学麦迪逊医学与公共卫生学院霍华德休斯医学研究所教授埃德温·查普曼说:“囊泡是融合的核心,是身体所有细胞之间以及细胞内部交换信息的基本过程。”

在查普曼的研究小组所研究的神经系统中,当一个冲动触发胞吐时,这个过程就开始了——也就是说,当一个囊泡在突触处释放神经递质时。然后突触另一侧的接收神经元与神经递质结合并激活信号。为了完成第一阶段,用过的囊泡被纳入供体细胞膜。

在这个过程的恢复阶段,称为内吞作用,一个新的囊泡从供体细胞表面被捏掉,并重新装载神经递质。

“这是一个紧密耦合的循环过程,涉及大脑中数万亿的囊泡,”神经科学系的查普曼说。“当囊泡被消耗时,如果它们没有立即被替换,那么你就有一个不再活跃的突触,这就是一个问题。”

自从查普曼在20世纪80年代末还是一名研究生以来,突触素之谜就一直存在于他的脑海中。当他现在的研究生Sung E. Kwon说他想应用一些最新的技术来分析这个问题时,查普曼鼓励他这么做,尽管其他科学家多年来都没有找到突触素的作用。

Kwon使用一只经过基因工程改造后没有突触素的小鼠,将荧光标签附着在囊泡蛋白上,这样他就可以从光学上研究胞外-胞内循环。他还使用电生理学方法分析了正常囊泡与无突触素囊泡之间的信号传递。

实验表明,缺乏突触素对胞吐作用没有影响,但在胞吞作用中囊泡循环明显不足。权教授在注射突触素后,恢复了正常的内吞作用。

Kwon说:“我们发现突触素调节突触囊泡内吞作用的两个不同阶段,在持续的神经元活动期间和之后。”“缺乏突触素会延迟可用囊泡的补充。”

他说,这种缺陷可能有助于解释为什么突触素突变的人可能有智力障碍。

Kwon说:“还需要更多的研究来直接联系这种循环缺陷如何导致智力迟钝,但我们现在有了一个很好的起点。”

查普曼补充说,科学家现在也可以开始筛选可以覆盖缺陷并恢复正常内吞速率的分子。

他说:“在你知道蛋白质的作用之前,你不能做任何类似的事情。”“现在我们知道了。”

引用:研究人员解开膜蛋白之谜(2011,6月8日)检索到2022年12月27日从//www.puressens.com/news/2011-06-membrane-protein-mystery.html
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