研究人员定义了一种神秘的突触蛋白的功能
在大脑中，神经元通过突触发送化学信号进行交流。发送信号所需的分子机制不仅包括神经递质信号本身，还包括充当传感器、效应器、调制器和支架的大量其他蛋白质。synaptotagmin是这一复杂机制的一部分。
人类和其他哺乳动物有17种不同的synaptotagmin蛋白质。科学家们还不了解这些蛋白质中的大多数的功能。奥地利科学技术研究所(IST Austria)教授彼得·乔纳斯(Peter Jonas)领导的一组神经科学家现在已经解决了突触tagmin 7在大脑活动中的作用信号传输在一个抑制突触。写在细胞的报道，包括第一作者和博士生Chong Chen，以及马克斯·普朗克佛罗里达神经科学研究所的研究人员在内的团队表明，synaptotagmin 7确保了高频抑制性突触传递的效率。synaptotagmin 7的作用一直存在争议。我们第一次定义了它在抑制性gaba能突触上的功能贡献，”主要作者Peter Jonas解释说。
信号传输中的冲突作用
2017年1月，Jonas和Chen证明synaptotagmin 2是一种钙传感器，可以使某些GABA突触更快。在目前的研究中，研究人员将注意力转向了synaptotagmin家族的另一个成员，synaptotagmin 7。大脑中含有大量的synaptotagmin 7，但到目前为止，科学家们还不能确定这种蛋白质的功能。部分原因是突触tagmin 7似乎具有的功能与观察到的信号传递特征之间存在矛盾。
Synaptotagmin 7的功能似乎是一种钙离子传感器这调节了神经递质释放到突触间隙的可变弹幕，这种现象称为异步递质释放。也有迹象表明synaptotagmin 7在促进突触神经传递的增加中起作用。但另一方面，突触tagmin 7也大量存在于一类被称为快速尖峰的、表达parvalbumin的gaba能中间神经元中。这些神经元形成的突触似乎与synaptotagmin 7的功能相矛盾。突触以紧密同步的方式释放神经递质，而不是异步的，并显示出神经传递的减少，而不是在重复刺激期间的促进。在他们的研究中，Chen等人现在解决了这个明显的矛盾。
突触蛋白7调节小脑的信息流
研究人员研究了当他们删除抑制性突触(小脑篮细胞(BCs)和浦肯野细胞(PCs)之间的gaba能突触)中的突触totagmin 7时，信号传输是如何变化的。他们表明，synaptotagmin 7的功能确实有助于异步传递素的释放，含有神经传递素的囊泡的补充和促进。但这三种功能并不是相互排斥的，而是在BC-PC突触上共存的。阐明synaptotagmin 7的作用需要仔细分析，因为异步释放很小，促进作用被抑制覆盖。然而，作者证明了抑郁程度的实质性差异。synaptotagmin 7存在时，大鼠的神经功能明显下降，而synaptotagmin 7缺失时，大鼠的神经功能明显下降。因此，synaptotagmin 7确保了BC-PC突触的高效和频率无关的信号传输，这是其基本特性之一。
当研究人员观察神经元网络的水平时，他们发现synaptotagmin 7允许单个篮子细胞控制浦肯野细胞的活动。这些神经元是唯一将信息发送出小脑的神经元。因此，Synaptotagmin 7在调节这个马达回路中的信息流方面具有重要的地位。研究人员还发现synaptotagmin 7在海马体(海马形状的大脑区域，与记忆和空间编码有关)的BC突触中起着类似的作用(尽管在数量上较小)。Peter Jonas说:“我们已经确定了synaptotagmin 7在维持小脑和海马体gaba能突触传输效率方面的关键作用。”
