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中科院上海神经所王以政顶级文章
【字体: 大 中 小 】 时间:2006年08月04日 来源:生物通
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生物通综合:来自上海神经研究所的王以政研究员(Yizheng Wang)及其学生闫冬(Dong Yan)、郭黎(Li Guo)组成的研究小组历时两年半,发现了神经极性调控的新机制。这一研究刊登于最新一期的顶级学术刊物the Journal of Cell Biology杂志上。
人类的大脑是一个由数以亿计的神经细胞构成的网络结构,每个神经细胞按照一定的方式相互连接,彼此调节,从而控制从呼吸、心跳到感觉、认知各个层次的生理活动。神经细胞的形态和功能虽然千差万别,但却都由“轴突”和“树突”组成。从长相上看,“轴突”就如同一条树根,而“树突”就好像枝繁叶茂的树枝。
为什么“树根”只能有一条,而“树枝”却有那么多呢?虽然目前已知这与一种称为Akt的蛋白激酶和糖原合成激酶GSK-3ß有关,但是具体的机制一直困扰着神经学家们,Wang等人在动物胚胎内的海马神经细胞上的Akt上标注了荧光标记(photoactivatable GFP)。经过4个小时的观测发现,“树枝”部分的蛋白质有明显的降解,而“树根”尖端的蛋白质却顽固地保留着。
这一实验结果表明,Akt降解的地方形成了“树枝”,而未降解处则变成了一条长长的“树根”。而为了再度证实这一理论,研究人员又进行了另一组实验。通过在神经细胞中抑制蛋白的降解,48小时后,这个细胞的周围果然再也没有“树枝”长出来,而是长出了许多条“树根”。
这一研究提出了泛素-蛋白酶系统(ubiquitin–proteasome system,UPS)介导的蛋白降解对于神经细胞的极性意义重大,为神经科学研究提供了一种全新的思路。(生物通:万纹)
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