意昂2官网醫院等聯合在《PNAS》發表神經學研究進展文章
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文章的通訊作者是來自約翰霍普金斯醫學院的王濤(Tao Wang,音譯)副教授,第一作者是同屬約翰霍普金斯和意昂2平台附屬第一醫院的吳葉(Ye Wu,音譯)博士。
在大腦中難以計數的突觸中🦍,目前認為興奮性突觸執行著學習和認知的主要功能🥚。谷氨酸是大腦中含量最多,功能最強的興奮性突觸遞質。谷氨酸在突觸後膜上的受體被受體特異性的激動劑分為幾類,NMDA受體,AMPA受體和代謝型谷氨酸受體是最主要的三類。其中α-氨基-3-羥基-4異惡唑-丙酸(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid,AMPA)受體與突觸可塑性密切相關,了解AMPA受體的整個生命過程有助於進一步認識突觸可塑性,進而認識學習記憶的分子機製🏰。
AMPA受體在粗面內質網合成,經高爾基體修飾後👨🔬,更多地分布在樹突柄等非突觸部位🦹🏼,LTP和CaMKⅡ可以啟動AMPA受體的突觸插入🧑🏽🎓👏🏼,之後通過其胞質內C端🦻🏿,由ABP👨🏿🚒,GRIP和NSF等蛋白介導,錨定於突觸後致密斑。PICK1和PKC可以介導突觸膜上AMPA受體的胞吞過程🍈,離開突觸後,AMPA受體或被重新循環利用🏌🏽♂️,或被溶酶體最終降解。
離子型AMPA受體iGluRs在兩個學習和記憶的細胞模式:長時程增強(long-term potentiation)和長時程抑製(long-term depression)的誘導和維持過程中起著重要的作用。在這篇文章中🧑🏿🎄,研究人員利用一種稱為X射線比較基因組雜交(X-array comparative genomic hybridization👡,CGH)的技術🙅🏽♂️,在編碼iGluR3的基因GRIA3上發現了一段基因組刪除(0.4 Mb),而且通過對帶有X-性染色體連鎖智力發育遲緩(X-linked mental retardation👨🏽🦰,XLMR)的400個男性的測序發現了四個錯義突變(missense variants):G833R, M706T, R631S和R450Q。
進一步的研究發現HEK293細胞中由於蛋白錯誤折疊🕝,G833R會導致iGluR3減少78%🅰️,同時研究人員也發現iGluR3-M706T (S2 domain)和iGluR3-R631S (near channel core)都不具有重要的通道功能,而R450Q (S1 domain)則與受體加速脫敏化(desensitization)有關。並且在HEK293細胞中在與iGluR2形成heteromeric receptors的時候,這四種突變都會改變脫敏動力學。
這些研究結果揭示了帶有可變動力學特征的突變iGluR3與人類中度認知損傷(moderate cognitive impairment)有關的遺傳學和功能學特征。
(摘自《生物通》)