在突觸后蛋白質聚集中出現(xiàn)的一種蛋白質已被發(fā)現(xiàn)對其形成至關重要。神戶大學的發(fā)現(xiàn)確定了突觸功能的一個新的關鍵角色，并首次揭示了其迄今為止未被描述的細胞作用和進化。
突觸，兩個神經元之間的連接，是大腦功能的一個關鍵因素。信號從突觸前神經元傳遞到突觸后神經元是由蛋白質介導的，蛋白質失衡會導致神經精神疾病，如嚴重抑郁癥、自閉癥或酒精依賴。然而，由于在這個連接處存在的蛋白質種類繁多，許多還沒有被研究過，通常甚至不清楚以前發(fā)現(xiàn)的那些蛋白質是否真的屬于那里，或者它們是否只是分析過程中產生的雜質。突觸后膜正下方的一個特別明顯的結構是所謂的“突觸后密度”，可能是數(shù)千種不同蛋白質的聚集。
為了闡明突觸后密度，神戶大學的神經生理學家TAKUMI Toru和他的團隊首先比較了之前關于這一現(xiàn)象的35個數(shù)據(jù)集，以找出哪些未表征的蛋白質是一致的。該論文的第一作者KAIZUKA Takeshi解釋說:“我們建立了一個分析管道來統(tǒng)一和對齊不同數(shù)據(jù)集中的蛋白質結構。這導致鑒定出一種特征不佳的突觸蛋白，這種蛋白已在20多個這些數(shù)據(jù)集中被檢測到。”這表明，這種被標記為FAM81A的蛋白質可能與整個結構的功能有關，因此研究小組分析了它與其他蛋白質的相互作用，它在神經元內部和周圍的分布，它對神經元形狀和功能的影響，它的功能機制，以及它的進化。簡而言之，他們對這種蛋白質進行了完整的首次表征。
Takumi總結了他們的結果，現(xiàn)在發(fā)表在PLoS生物學雜志上，“重要的發(fā)現(xiàn)是FAM81A與至少三種主要的突觸后蛋白相互作用并調節(jié)它們的凝結。這表明FAM81A是突觸后密度的主要調節(jié)因子。”該小組可以證實FAM81A通過液-液相分離促進關鍵蛋白質凝聚成無膜細胞器，這一過程中，強相互作用的分子排除了周圍介質的元素，并且缺乏蛋白質導致培養(yǎng)神經元活性顯著降低。
人類有兩個相關的基因拷貝，F(xiàn)AM81A和FAM81B。然而，F(xiàn)AM81A在大腦中表達，而FAM81B僅在睪丸中表達。此外，鳥類和爬行動物也有兩個基因副本，但兩棲動物、魚類和無脊椎動物只有一個，而且它的表達并不局限于一個組織。“有趣的是，與其他突觸分子相比，F(xiàn)AM81A在突觸中的功能的進化保守性似乎是有限的，因為在突觸中沒有檢測到魚類的FAM81A同源物。這表明FAM81A可能是理解高等脊椎動物大腦認知功能的關鍵蛋白質，”Kaizuka說。
但他們的工作只是第一步。要真正了解這種蛋白質的作用，有必要研究它在大腦復雜環(huán)境中的功能。因此，神戶大學的研究小組想要創(chuàng)建缺乏FAM81A基因的小鼠模型，并研究這對突觸功能和生物體行為的影響。
（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2024-3） | 
