惊喜:一种类似病毒的蛋白质对认知和记忆很重要

一种参与认知和长期记忆存储的蛋白质看起来和行为都像病毒中的蛋白质。这种名为Arc的蛋白质具有类似于病毒用来感染宿主细胞的特性，起源于数亿年前的一次偶然进化事件。

病毒样蛋白的前景可能是大脑中新型细胞到细胞通信的基础可能会改变我们对如何了解回忆的理解，据杰森牧羊人（Jason Shepherd），博士学位的说法犹他州卫生和学习的高级作者细胞1月11日。

牧羊犬首先怀疑，当他的同事捕获蛋白质的形象时，弧形的弧形有所不同。显示电弧组装成大结构的蛋白质。具有来自月球兰的胶囊的形状，这些结构看起来很像逆转录病毒，艾滋病毒。

“当时，我们对弧的分子功能或进化历史不太了解，”牧羊人说过15年的蛋白质。“我几乎失去了对蛋白质的兴趣，诚实。看到衣壳后，我们知道我们有趣的东西。”

研究上的差距并不是因为缺少一个有趣的课题。之前的研究表明，缺少Arc的老鼠会忘记24小时前学会的东西。此外，他们的大脑缺乏可塑性。在生命的早期有一段时间，大脑就像一块海绵，很容易吸收新知识和技能。没有Arc，窗户永远不会打开。

科学家从来没有考虑过负责获取知识的机制可以源于外国起源。现在，牧羊人和他的团队的工作提出了这种有趣的可能性。

旧的都是新的

看到弧形不寻常的倾向，形成病毒样结构促使牧羊人用一套新的眼睛仔细审查蛋白质序列。他发现代码的区域与病毒衣壳的区域类似。病毒感染的重要工具，衣壳携带病毒遗传信息，并将其从其受害者中的细胞递送到细胞。

考虑到Arc看起来像病毒蛋白，Shepherd和他的同事设计了一系列实验来测试它是否也像病毒蛋白。他们首先确定了Arc的几个副本自我组装成中空的病毒样衣壳，并将自身的遗传物质(在这种情况下是信使rna)藏在衣壳内。当科学家们将衣壳添加到培养皿中生长的小鼠脑细胞或神经元中，Arc将其遗传货物转移到细胞中。

在病毒侵入宿主之后细胞，它们随时准备再次感染。看来Arc的工作方式类似。科学家们收集了小鼠神经元释放的Arc，并确定这些蛋白质和它们的货物可以被另一组神经元吸收。与病毒不同，激活神经元可以调动Arc，触发衣壳的释放。

“我们进入了这一研究线，知道弧度在很多方面都很特别，但是当我们发现弧形能够介导RNA的细胞到细胞传输时，我们被占地面写，”该研究的潜在行道，博士队同胞elissa说Pastuzyn，Ph.D.“我们没有以这种方式知道行为的其他非病毒蛋白质。”

闪电击中两次

Arc起源的故事是通过进化过程中动物的基因组来传递的。三亿五千万至四亿年前，地球上的四足生物遭遇了一次偶然事件。逆转录病毒的一个祖先，称为逆转录转座子，插入它遗传物质进入动物的DNA这一事件导致了我们今天所知的哺乳动物Arc。

这件事发生过不止一次，这一事实暗示了这件事的重要性。与此同时，《细胞》杂志的一篇论文显示，在果蝇中发现的一种Arc的外观和作用也类似于病毒衣壳。麻省大学的维维安·巴德尼克的实验室显示，Arc将RNA从神经元输送到肌肉以控制运动。尽管哺乳动物和蝇类的Arc是由同一类反转录转座子进化而来的，但蝇类的情况发生在大约1.5亿年后。

“作为一种进化的生物学家这是对我来说最令人兴奋的是什么，”Co-AuthorCédricFeschotte，博士说。康奈尔大学教授。“它发生了至少两次的事实让我们认为它发生了更多。”

牧羊人认为这可能意味着将这种病毒启发系统具有到位是有利的，并且它可以代表一种新颖的细胞间通信形式。该假设仍在哺乳动物中进行测试。“了解生活动物中的货物电弧囊泡的运输对理解这种途径的功能至关重要，”他说。

还记得不寻常的病毒样病毒吗蛋白质你刚刚了解到了吗？它可以控制你的记忆。

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