研究揭示了PSD是如何形成的,以及缺陷为什么会导致自闭症

研究揭示了PSD是如何形成的,以及缺陷为什么会导致自闭症
SynGAP基因突变的小鼠突触高度兴奋,并表现出自闭症症状。资料来源:香港科技大学生命科学部

我们大脑中的所有神经元都是通过一个称为突触的微米级连接单元连接起来的,每个突触都包含一层密集排列的富含蛋白质的隔间,称为突触后密度(PSD),它负责大脑信号的处理和传输。编码PSD蛋白的基因突变是导致自闭症、精神分裂症、智力障碍(ID)等精神疾病的主要原因。虽然科学家们知道psd的存在已经有60年了,但他们对psd是如何随着大脑活动而形成和变化的却知之甚少。

在最近的一项研究中,香港科技大学(HKUST)的科学家们发现,PSD中的两种丰度蛋白SynGAP和PSD-95在突变时会导致自闭症,它们可以在试管和试管中形成一个自主组装的网络结构.最令人惊讶的是,SynGAP/PSD-95组件可以通过一种称为相变的现象在活细胞的水质中形成稳定的“油状”液滴。这一发现为脑科学领域长期存在的PSD形成问题提供了一个可能的答案。重要的是,香港科技大学研究小组还发现,在自闭症患者中发现的SynGAP或PSD-95缺陷改变了复合物“油状”液滴的形成,并改变了神经元的突触信号活动。

他们的研究发表在杂志上细胞2016年8月25日。

研究小组负责人张明杰教授说:“SynGAP和PSD-95因其在学习和记忆方面的作用以及突变后与自闭症和癫痫等疾病的关系而闻名,但这两种蛋白质究竟是如何发挥其功能的尚不清楚。”“我们对SynGAP/PSD-95复合物的研究,通过多方面的方法,得出了一个意想不到的发现,即活神经元可以“借用”一种非常基本的现象,称为相变,将不同的功能单元放置在特定的细胞位置”。张教授补充说:“每个人在日常生活中都见过相变。液态水变成冰是相变的一种形式。活细胞可以选择性地“挑选”某些蛋白质或核酸进行相变,形成非膜封闭的细胞区室,从而调节其生理功能。

“我们的工作还提供了机制上的见解,为什么改变SynGAP/PSD-95相互作用的突变会导致各种脑部疾病,包括癫痫、自闭症和ID,这是一系列无法治疗的中枢神经系统疾病。我们相信,我们的发现也将激发新的方法来开发治疗这些对人类社会具有毁灭性的疾病的方法。”这篇论文的第一作者、张教授实验室的博士生曾梦龙说。

“这项研究只是梳理其他蛋白质如何共同促进蛋白质的形成和形成的开始依赖活动的PSD改变。”张教授说。“我们也有兴趣尝试找出其他突触,例如神经元/肌肉连接,是否也采用相变策略来构建它们的PSDs。”


进一步探索

研究人员发现了一种蛋白质,它有助于控制神经元之间的连接结构

更多信息: 细胞DOI: 10.1016 / j.cell.2016.07.008
期刊信息: 细胞

由香港科技大学提供
引用:研究揭示了PSD如何形成以及为什么缺陷会导致自闭症(2016,8月25日),检索自//www.puressens.com/news/2016-08-reveals-psd-defects-autism.html, 2022年6月29日
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