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神经元钙信号介导的膜骨架周期性动态重构及其功能机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月08日 来源:SCIENCE 45.8
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来自国际研究团队通过活细胞超分辨成像技术,揭示了神经元膜相关周期性骨架(MPS)的持续性动态重构机制。研究发现钙离子(Ca2+)信号通过激活PKC磷酸化adducin和calpain降解spectrin的双重途径驱动MPS周期性解聚与重组,该过程显著促进轴突内吞作用,为理解神经元可塑性提供了全新视角。
神经元中的膜骨架展现令人惊奇的动态特性!最新研究发现,这种被称为膜相关周期性骨架(MPS)的结构并非静态支架,而是在轴突中持续进行着"拆解-重建"的周期性循环。通过活细胞超分辨显微镜(SIM),科学家捕捉到钙离子(Ca2+)像交响乐指挥般精准调控这一过程:当钙信号激活时,蛋白激酶C(PKC)立即磷酸化肌动蛋白结合蛋白adducin,同时calpain蛋白酶迅速降解spectrin骨架蛋白,二者协同作用导致MPS局部解体。有趣的是,这种动态变化并非无序进行——肌动蛋白成核因子formin扮演着双重角色,既参与骨架重构又维持结构稳定。更妙的是,当神经元兴奋时,这种"骨架舞蹈"会跳得更欢快,为细胞膜内吞作用打开临时通道,就像为快递员开启专用通道般高效。这项发现彻底改变了人们对神经元骨架稳定性的认知,揭示了一种精妙的动态平衡机制:神经元既能通过周期性骨架重构满足功能需求,又不丧失整体结构支撑力。
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