行业资讯 > 最新资讯 > 科研成果

Cell:证实维甲酸(RA)和长时程增强(LTP)采用不同的SNARE依赖性机制招募了突触后AMPA受体

2013年诺贝尔生理学或医学奖授予了三位美国的科学家,以表彰他们发现细胞内部囊泡运输调控机制。其中最让我们关注的莫过于我们中国的女婿、斯坦福大学教授、美国科学院院士Thomas C. Südhof。


Südhof的妻子陈璐(Lu Chen)是江苏无锡人,早年毕业于中国科技大学,现在是斯坦福大学医学院神经科学副教授。陈璐的主要研究方向是了解发育与成熟大脑在行为过程中突触功能的细胞和分子机制,以及精神发育受阻过程中突触功能如何变化。这位华人才女不仅有着令人羡慕的婚姻,在生命科学领域同样取得杰出的成就曾荣获“麦克阿瑟天才奖”,是获得此奖项的第二位华人女科学家。


近日,陈璐在《神经元》(Neuron)杂志上发表论文,证实维甲酸(RA)和长时程增强(LTP)采用不同的SNARE依赖性机制招募了突触后AMPA受体(AMPARs)。她的丈夫Südhof是这篇论文的合著作者之一。


维甲酸是发育过程中核转录的一种关键调控因子,与机体许多结构的形成密切相关。近年有研究报告维甲酸可能通过它的受体RARs在体内发挥非转录调节作用或翻译调节作用,影响了神经元树突蛋白的合成及突触稳态可塑性。


兴奋性突触经短暂地重复激活,即可导致该突触强度持续的增强,此现象被称为长时程增强(LTP)。LTP是中枢神经系统可塑性的一种模式,与学习、记忆过程有关。谷氨酸等兴奋性递质的释放及其受体亚型NMDA受体的激活对LTP的产生和维持具有重要的意义。LTP是“赫布可塑性”(Hebbian plasticity)的一种典范形式。


以往的研究证实,维甲酸依赖性的稳态可塑性和NMDA受体依赖性的LTP均是通过提高AMPARs的丰度来增加突触强度。然而,目前并不清楚在稳态可塑性和赫布可塑性过程中介导AMPAR运输的分子机制之间是否存在差异,也不清楚维甲酸信号是如何影响赫布可塑性的。


在这篇文章中,研究人员证实维甲酸利用了不同于LTP的一种活动依赖性的机制提高了突触后AMPAR的丰度,一种独特的SNARE依赖性融合机器是这一机制的必要条件。他们发现维甲酸诱导的AMPAR运输与complexin无关,因为complexin只能激活包含syntaxin-1或-3的SNARE复合物,而无法激活包含syntaxin-4的SNARE复合物复合物。LTP则需要complexin。维甲酸诱导的AMPAR运输利用了Q-SNARE syntaxin-4,而LTP利用的是syntaxin-3;但两者都需要Q-SNARE SNAP-47和R-SNARE synatobrevin-2。最后,他们证实急性维甲酸处理可阻断LTP表达,其有可能是通过增加AMPAR运输来达到这一效应的。


新研究结果揭示出,维甲酸诱导的稳态可塑性与独特的SNARE依赖性融合机器介导的一种新型活动依赖性突触后AMPAR运输信号通路有关。


原文链接:Retinoic Acid and LTP Recruit Postsynaptic AMPA Receptors Using Distinct SNARE-Dependent Mechanisms


相关阅读:

美研究人员发现维甲酸相关孤核受体激动剂

褪黑素联合全反式维甲酸对NB4细胞株的影响

Interactions of Liposome embedded SNARE Proteins

晚期LTP(长期记忆)的分子基础视频

热门排行

推荐阅读