华裔杰出学者Nature子刊解析分子机制

　　

生物通报道：来自杭州师范大学，美国乔治亚医学院，南方医科大学等处的研究人员发表了题为“Erbin interacts with TARP γ-2 for surface expression of AMPA receptors in cortical interneurons”的文章，发现了一种新蛋白：Erbin在大脑皮质抑制性神经元中的作用——Erbin调控神经元AMPA受体的表面表达，这也将有助于更好的理解精神疾病。相关成果公布在Nature Neuroscience杂志上。

领导这一研究的是乔治亚医学院神经学系终身教授梅林教授，梅林教授2004年受聘为国家教育部“****奖励计划讲座教授”。这位神经科学领域上的知名科学家曾获得很多项荣誉，在Cell，PNAS，Neuron等国际一流学术期刊上发表论文上百篇，被国际同行引用上千次。

抑制性神经元（Inhibitory neurons）能调控谷氨酸能神经元（glutamatergic neuron）的启动，以及同步大脑活性，然而关于抑制性神经元兴奋性突触的形成机制，却鲜为人知。

在这篇文章中，研究人员发现了一种新型LAP家族成员：Erbin在大脑皮质抑制性神经元中的作用。Erbin也称为ErbB2相互作用蛋白（ErbB2 interacting protein），能与ErbB2结合，其功能目前还不是十分清楚，不过在脑、心脏、肾脏、肌肉及胃组织中较为丰富，对维持细胞结构完整、调节细胞增殖和分化、发育过程中器官形态的发生及信号转导途径等具有重要作用。

研究人员发现Erbin能在皮质抑制性神经元中特异性表达，定位在兴奋性突触上，并调控AMPA受体（AMPAR）的表达。Erbin如果发生突变，就会导致mEPSCs和AMPAR电流降低，特别是在小清蛋白阳性（PV positive）中间神经元中，不过不影响锥体神经元。

此外他们还发现，AMPAR辅助蛋白TARP γ-2能在皮质中间神经元中特异性表达。Erbin与TARP γ-2之间的相互作用，对于其稳定性至关重要。如果去除Erbin中与γ-2相互作用的结构域，那么PV阳性中间神经元表面AMPAR和兴奋传导都会减弱。

而且在Erbin-null小鼠，以及表达一种Erbin突变（无法与TARP γ-2相互作用）的小鼠中，研究人员发现了相关行为缺陷，这些研究结果表明，Erbin在PV阳性中间神经元AMPAR表面表达中扮演的关键角色，这也将有助于更好的理解精神疾病。

梅林教授长期从事突触发育和可塑性的研究，曾阐明了神经调节素（Neuregulin）调节乙酰胆碱受体(AChR)突触后表达的Ras-Raf-MAPK和JNK途径及SHP2对AChR表达的负向调制作用，并明确了Neuregulin通过其受体与PSD95的结合而对神经可塑性具有调节作用，以及发现Dv1及GGT在Agrin/MuSK信号通路介导的AChR突触后聚集中具有重要作用。

此前他还曾与南方医科大学高天明教授发现了重要神经调控蛋白Neuregulin-1（NRG-1）的一种新功能，说明了神经分裂症中反常GABAergic神经传递的一种机制，也为神经分裂症等精神疾病的治疗提出了新的观点。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Erbin interacts with TARP γ-2 for surface expression of AMPA receptors in cortical interneurons
Inhibitory neurons control the firing of glutamatergic neurons and synchronize brain activity. However, little is known about mechanisms of excitatory synapse formation in inhibitory neurons. Here we demonstrate that Erbin is specifically expressed in cortical inhibitory neurons. It localizes at excitatory synapses and regulates AMPA receptor (AMPAR) surface expression. Erbin mutation reduced mEPSCs and AMPAR currents specifically in parvalbumin (PV)-positive interneurons but not in pyramidal neurons. We found that the AMPAR auxiliary protein TARP γ-2 was specifically expressed in cortical interneurons. Erbin interacts with TARP γ-2 and is crucial for its stability. Deletion of the γ-2–interacting domain in Erbin attenuated surface AMPAR and excitatory transmission in PV-positive interneurons. Furthermore, we observed behavioral deficits in Erbin-null mice and in mice expressing an Erbin truncation mutant that is unable to interact with TARP γ-2. These observations demonstrate a crucial function for Erbin in AMPAR surface expression in cortical PV-positive interneurons and may contribute to a better understanding of psychiatric disorders.

作者简介：

梅林教授，2004年起任美国乔治亚医学院神经学系终身教授，同时是美国乔治亚医学院乔治亚研究联盟杰出神经科学家，2009年起任美国Georgia 医学院分子医学与遗传学系主任。2004年受聘为国家教育部“****奖励计划讲座教授”。Lin Mei 教授是神经科学领域上的知名科学家，曾获得很多项荣誉，在Cell，Nature Cell Biol.，PNAS，Neuron等国际一流学术期刊上发表论文100余篇，被国际同行引用1000余人次。