上海交通大学Nature子刊发表研究新成果

　　

生物通报道  来自上海交通大学医学院的研究人员证实，红藻氨酸受体(Kainate receptor, KARs)通过PKC的去SUMO化(desumoylation)诱导了甘氨酸受体（glycine receptor）内吞。这一研究发现发表在9月19日的《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。

上海交通大学医学院的李勇（Yong Li）教授是这篇文章的通讯作者。其主要研究方向包括离子通道和神经元蛋白质转运和调控的细胞分子机制；智力发育障碍的分子机制。

维持适当的膜兴奋性对于神经元功能至关重要，其主要受控于受体介导的突触兴奋和抑制的精细平衡调节。在脑干和脊髓神经元，这种平衡主要是由离子型谷氨酸受体和甘氨酸受体（GlyRs）控制。

甘氨酸受体是中枢神经系统中重要的抑制性离子通道受体，属于配体门控离子通道“半胱氨酸”家族成员之一，可选择性通透氯离子，介导快速抑制性突触反应，在中枢神经系统的反射活动、随意运动调节和感觉信号处理中起重要作用。系统研究在生理内环境下甘氨酸受体膜转运、定位和动态调节的功能，阐明决定这些蛋白质膜转运过程的结构基础、蛋白质相互作用以及各种修饰调控机制，对于揭示和理解神经兴奋性的稳态平衡的机制具有十分重要的理论价值。也对阐明与之相关的重要神经精神疾病的发病机制及新药靶点的发现具有潜在应用前景。

靶蛋白被小泛素相关修饰物(SUMO)修饰是真核细胞特有的翻译后蛋白质修饰标志之一。SUMO与靶蛋白之间这种可逆的共价连接,在核质运输、DNA与蛋白质结合活性、蛋白质之间相互作用、转录调控、DNA修复以及维持基因组稳定等方面均发挥着重要的调节作用。研究证实SUMO化在中枢系统(CNS) 中发挥至关重要的作用，包括调控了离子通道功能以及膜蛋白内吞，由此控制了突触的功能。SUMO化修饰作用对于神经退化性疾病的发生与发展起着极为重要的作用。

KARs是一种离子型谷氨酸受体亚型，根据其特异的定位和密度KARs在突触前、突触后以及突触外位点发挥作用，调控了突触传递和神经元兴奋性（延伸阅读：徐州医学院PNAS发表中风研究新文章 ）。在这篇文章中，研究人员证实KARs激活以一种钙离子和PKC蛋白依赖性方式引起了GlyR内吞，导致了培养的脊髓神经元以及大鼠脊髓薄片表层背角中GlyR介导的突触活动下降。SUMO1/SENP1介导的PKC去SUMO化是这一效应的必要条件，表明KARs和GlyRs之间的串扰依赖于PKC的SUMO化状态。研究人员证实，SENP1介导的PKC去SUMO化参与了红藻氨酸诱导的GlyR内吞，由此在兴奋性和抑制性配体门控离子通道之间的调控中发挥了重要的作用。

新研究确定了一种SUMO化依赖性的GlyR内吞调控信号通路，其对于维持正确的神经兴奋性有可能具有重要的生理影响。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Kainate receptor activation induces glycine receptor endocytosis through PKC deSUMOylation

Surface expression and regulated endocytosis of glycine receptors (GlyRs) play a critical function in balancing neuronal excitability. SUMOylation (SUMO modification) is of critical importance for maintaining neuronal function in the central nervous system. Here we show that activation of kainate receptors (KARs) causes GlyR endocytosis in a calcium- and protein kinase C (PKC)-dependent manner, leading to reduced GlyR-mediated synaptic activity in cultured spinal cord neurons and the superficial dorsal horn of rat spinal cord slices……