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最新發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新

中國科技網(wǎng)訊 華中科技大學教授馬聰有關(guān)神經(jīng)細胞信號傳遞的最新研究成果為進一步解開大腦之謎提供幫助。12月20日，國際著名學術(shù)期刊《科學》在線發(fā)表了題為《神經(jīng)遞質(zhì)釋放中Munc18和Munc13蛋白重要功能的重組》的論文。該論文由馬聰和美國西南醫(yī)學中心喬瑟夫·里索教授領(lǐng)銜的研究組合作完成。

“一直以來，大家都知道神經(jīng)信號傳遞離不開Munc18和Munc13?！瘪R聰?shù)妊芯亢蟀l(fā)現(xiàn)，Munc18和Munc13的活動貫穿于神經(jīng)遞質(zhì)釋放全過程?！拔覀兊墓ぷ鲗⑦@兩類蛋白的功能和作用機制通過體外重組的方法完美呈現(xiàn)，并提出了一條高效的嚴格依賴這兩類蛋白相互作用的新通路?！?/p>

研究人員通過生物物理學手段，結(jié)合體外人工膜重組技術(shù)，第一次全方位闡述了參與神經(jīng)遞質(zhì)釋放的重要蛋白質(zhì)和磷脂分子介導膜融合的分子通路機制。該研究結(jié)果改變了人們目前對神經(jīng)遞質(zhì)釋放機制的認知，挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的膜融合分泌機制。

神經(jīng)細胞間的信號傳遞是一個復(fù)雜過程。在神經(jīng)細胞突觸末端有許多裝載著神經(jīng)遞質(zhì)的囊泡。在動作電位刺激下，鈣離子內(nèi)流，囊泡以毫秒級的速度與神經(jīng)突觸前膜發(fā)生膜融合，釋放神經(jīng)遞質(zhì)，將信號迅速傳遞到下一個神經(jīng)細胞。整個過程離不開蛋白質(zhì)和磷脂分子的共同相互作用。

過去的研究認為，Snare蛋白復(fù)合體直接完成膜融合，使神經(jīng)遞質(zhì)得以釋放。然而，神經(jīng)細胞內(nèi)缺少Munc18或Munc13時，神經(jīng)遞質(zhì)釋放也會完全被阻斷。目前尚缺乏對這兩類蛋白的認識，膜融合分子機制也非常不完善。

馬聰認為，該工作是神經(jīng)生物學領(lǐng)域里非?；A(chǔ)和關(guān)鍵的科學研究，有助于人們在生物學分子水平上認識大腦如何進行學習、記憶和思考。研究中提出的神經(jīng)遞質(zhì)釋放通路是否具有普遍性，是否同時存在“低效”和“高效”并行的膜融合通路，還有待驗證。（通訊員張雯怡 陳軍 記者 劉志偉）