科学家发现了两种控制枝形细胞结构的蛋白质
![Chandelier cells use their remarkable branching architecture to inhibit hundreds of excitatory neurons in the brain. CSHL researchers have identified two proteins that control the structure of chandelier cells, offering insight into how these cells are regulated. Credit: Linda Van Aelst, Cold Spring Harbor Laboratory 科学家发现了两种控制吊灯状细胞结构的蛋白质](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2014/scientistsdi.png)
吊灯细胞是一种神经元,它们利用自己独特的形状,在大脑皮层中扮演“断路器”的角色。这些细胞有几十个,通常是数百个分支轴突突起——神经元细胞体的输出通道——形成枝形吊灯状外观的完整结构。每一个投射都延伸到附近的兴奋神经元。这种独特的结构只允许一个抑制性吊灯细胞同时阻止或修改数百个其他细胞的输出。
没有如此大规模的抑制,大脑中的一些电路会抓住,如癫痫发生的那样。异常的枝形枝形细胞功能也涉及精神分裂症。然而,经过近40年的研究,众所周知,这些重要抑制性神经元的发展和功能毫无疑问。在今天发表的工作中细胞的报道CSHL教授Linda Van Aelst领导的研究小组发现了两种控制吊灯细胞结构的蛋白质,并对它们是如何被调控提供了深入的了解。
为了研究枝形吊灯细胞的建筑,范奥斯特和同事首先要找到一种可视化的方法。一般来说,科学家试图找到一种独特的标记,一种分子签名,以区分一种类型的神经元来自大脑中的许多其他类型。但是枝形吊灯细胞没有任何标记。因此,Van Aelst和Yilin Tai,Ph.D.,Lead Author关于该研究,开发了一种在小鼠脑内标记枝形枝条细胞的方法。
利用这种新方法,研究小组发现了两种蛋白质,DOCK7和ErbB4,它们的活性在形成吊灯状细胞的过程中至关重要。当这些蛋白质的功能被破坏时,枝形细胞的轴突突起就会更少、更无序。Van Aelst和他的同事们利用一系列的生化实验来探索这两种蛋白质之间的关系。他们发现DOCK7通过一种之前未知的机制激活ErbB4;如果枝形吊灯细胞要发展出它们特有的结构,这种激活就必须发生。
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未来,Van Aelst说她对探索枝形吊灯细胞的结构和功能之间的关系很感兴趣。“我们设想,形态变化可能会影响吊灯细胞的功能,从而改变皮质网络的活动。我们认为这些神经网络的异常导致了精神分裂症和癫痫的认知异常特征。因此,随着我们的前进,我们希望我们的发现将改善我们对这些破坏性神经疾病的理解。”
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