关于哺乳动物大脑的重大发现令研究人员惊讶
哥本哈根大学的研究人员在进一步了解哺乳动物大脑方面取得了新的突破，他们有了一个令人难以置信的发现。也就是说，激活大脑信号的一种至关重要的酶是随机开启和关闭的，甚至需要几个小时的“休息时间”。这些发现可能会对我们对大脑的理解和药物的发展产生重大影响。今天，这一发现登上了自然．
数以百万计的神经元不断地相互传递信息，形成思想和记忆，让我们随意移动身体。当两个神经元相遇交换信息时，神经递质通过一种独特的方式从一个神经元传递到另一个神经元酶．
这一过程对神经元的交流和所有复杂生物的生存都至关重要。到目前为止，全世界的研究人员都认为这些酶在任何时候都是活跃的，不断地传递重要的信号。但事实远非如此。
哥本哈根大学化学系的研究人员使用一种创新的方法仔细研究了这种酶，发现它的活性是随机打开和关闭的，这与我们之前的理解相矛盾。
“这是第一次有人研究这些哺乳动物的大脑酶一次一个分子，结果让我们惊叹。与普遍看法相反，也不像许多其他蛋白质，这些酶可以在几分钟到几小时内停止工作。尽管如此，人类和其他哺乳动物的大脑仍能奇迹般地发挥作用，”哥本哈根大学化学系几何工程细胞系统中心的Dimitrios Stamou教授说。
到目前为止，这些研究都是用来自细菌的非常稳定的酶进行的。利用这种新方法，研究人员首次研究了从大鼠大脑中分离出的哺乳动物酶。今天，这项研究发表在自然．
酶转换可能对神经元通讯有深远的影响
神经元通过神经递质进行交流。为了在两个神经元之间传递信息，神经递质首先被注入小膜囊(称为突触囊)。膀胱就像储存神经递质的容器，只有在传递信息的时候才会在两个神经元之间释放它们。
这项研究的中心酶，被称为v - atp酶，负责为细胞提供能量神经递质这些容器中的泵。没有它，神经递质就不会被输送到容器中，容器就无法在神经元之间传递信息。
但研究表明，在每个容器中，只有一种酶;当这种酶关闭时，就没有更多的能量来驱动神经递质进入容器。这是一个全新的、意想不到的发现。
“在容器中装载神经递质的极其关键的过程只委托给每个容器一个分子，这几乎是不可理解的。特别是当我们发现40%的时间这些分子是关闭的，”Dimitrios Stamou教授说。
这些发现提出了许多有趣的问题:
“关闭容器的能量来源是否意味着其中许多容器确实没有神经递质?”大量的空容器会显著影响神经元之间的交流吗?如果是这样，这是不是一个“问题”神经元进化是为了规避，或者它可能是一种在大脑中编码重要信息的全新方式?只有时间会告诉我们答案。”
一种革命性的v - atp酶药物筛选方法
v - atp酶是一种重要的药物靶点，因为它在癌症、癌症转移和其他几种危及生命的疾病中起着关键作用。因此，v - atp酶是抗癌药物开发的一个有利可图的靶点。
现有的v - atp酶药物筛选方法是基于同时平均数十亿酶的信号。只要一种酶在时间上持续发挥作用，或者当酶大量协同作用时，了解一种药物的平均效果就足够了。
“然而，我们现在知道，对于v - atp酶来说，两者都不一定成立。因此，为了理解和优化药物的预期效果，测量单个V-ATPases行为的方法突然变得至关重要，”这篇文章的第一作者、哥本哈根大学化学系的Elefterios Kosmidis博士说，他是实验室实验的先驱。
这里开发的方法是第一个可以测量药物对单个v - atp酶分子质子泵浦的影响的方法。它可以检测到比金标准膜片钳方法小100万倍以上的电流。
关于v - atp酶的事实:
- v -ATP酶是一种能分解ATP分子并将质子泵过细胞膜的酶。
- 它们存在于所有细胞中，对于控制细胞内外的pH/酸度至关重要。
- 在神经元细胞中，由v - atp酶建立的质子梯度提供能量，用于将称为神经递质的神经化学信使装载到突触囊泡中，以便在突触连接时释放。
