病毒突触的分子机制

人类嗜T细胞病毒I型(HTLV-1)和人类免疫缺陷病毒(HIV)感染CD4 T细胞后,已感染细胞通过病毒突触(virologicalsynapse)的方式与其他未感染的T细胞接触,将病毒颗粒直接传递到未感染细胞体内。这一新近发现的逆转录病毒感染方式涉及连续发生的一系列分子识别事件。目前对于病毒突触形成过程的分子识别机制尚无定论,但可以肯定的是,对其分子细节的深入研究必定会为人类攻克病毒性疾病提供新的思路。     

Ca2+和突触细胞融合

神经突触传递对于神经系统功能的实现具有十分重要的意义,而神经突触传递涉及到突触囊泡膜和突触前膜的融合,3种膜蛋白SNARE特异性识别并形成复合物,从而介导了神经递质的释放。Ca^2 通过其感受器突触结合蛋白而调节了突触细胞的融合过程,也最终影响了神经元的胞吐作用。     

免疫突触

1994年科学家们首次提出,在抗原递呈细胞和CD4^ T细胞的接触界面存在的一个高度有序的超分子结构域,被称为免疫突触。近年的研究结果表明,免疫突触的形成是T细胞识别抗原,增殖和活化的关键步骤,是机体细胞免疫反应和体液免疫反应的重要组成部分。     

免疫突触的形成及其介导的分子识别

T细胞和APC细胞相互作用形成免疫突触涉及到连续发生的一系列的分子识别事件,最初APC细胞在趋化因子的作用下向T细胞移动,相遇后在抗原非依赖性的弱的黏附力作用下发生最初的黏附,同时伴随着TCR在APC表面俘获特异性抗原;抗原识别之后,由多种机制使T细胞和APC紧密接触并维持一段时间,随后分开,最终引起T细胞的增殖和分化。对免疫突触形成过程中的分子识别机制目前尚无定论,拓扑模式和数学模式的解释,脂筏和细胞骨架蛋白的重排以及接头蛋白的连接为免疫突触形成中分子的识别提供了一定的依据。     

突触泡蛋白2研究进展

突触泡蛋白2(SV2)是一类跨膜糖蛋白,定位于脊椎动物神经元及内分泌细胞,与神经递质的释放、内分泌泡胞吐作用、突触泡稳态的维持、神经肌肉接头的形成及肾上腺素能受体α2C的定位密切相关。最近还发现SV2是肉毒神经毒素BoNT/A的受体,介导BoNT/A进入神经元。SV2可作为突触泡标记蛋白,广泛应用于生物学研究及肿瘤诊断。此外,SV2还是抗癫痫药物的作用靶标。     

SH-SY5Y细胞α-突触核蛋白的过表达可部分抵抗鱼藤酮诱导的氧化应激

帕金森病（Parkinson’s disease,PD）的发病机制涉及到遗传和环境因素。环境因素通过线粒休导致氧化应激和α-突触核蛋白（α—synuclein）聚集,但其确切的作用机制尚不明确。本文利用过表达α-突触核蛋白-增强型绿色荧光蛋白（enhanced green fluorescent protein．EGFP）的人多巴胺能神经母细胞瘤细胞株SH—SY5Y为模型,研究α-突触核蛋白对鱼藤酮诱导氧化应激的影响,从而进一步了解α-突触核蛋白和细胞存活之间的关系。（1）用荧光显微镜观察融合绿色荧光蛋白的α-突触核蛋白的表达情况;（2）用实时定量PCR检测α-突触核蛋白基因的表达;（3）用免疫细胞化学测定α-突触核蛋白的分布;（4）用不同浓度的鱼藤酮作用细胞后,以MTT法测细胞的活力、DCF法检测细胞的氧化应激状态、黄嘌呤氧化酶法检测超氧化物歧化酶的活力,并用流式细胞仪分析细胞的凋亡。实时定量PCR结果显示,α-突触核蛋白基因表达量在α-突触核蛋白过表达的细胞要高于SH—SY5Y细胞,在荧光显微镜下可见绿色荧光蛋白和α-突触核蛋白的表达。鱼藤酮可使细胞活力下降、线粒体complex Ⅰ的活性降低,诱导细胞内氧化应激,而过表达α-突触核蛋白的细胞可以部分抵抗鱼藤酮的毒性作用,表现为细胞抗氧化能力迅速增高（P〈0．05）和鱼藤酮诱导的细胞凋亡数目明显降低。本研究证明α-突触核蛋白对鱼藤酮产生的氧化应激有部分抵抗作用,而使过表达α-突触核蛋白的SH—SY5Y细胞对鱼藤酮的毒性作用表现出一定的耐受性。这种耐受性也可能是细胞对外界损害的一种代偿反应,从而促进细胞的存活。     

人突触相关蛋白抗原表位分析、抗体制备及表达研究

突触相关蛋白家族成员的功能与神经突触膜上的谷氨酸酯受体和钾离子通道的定位和功能有关,参与神经递质的释放、神经的生长、发育及修复.为分析一个新的人突触相关蛋白基因（FRG4）的抗原表位和该蛋白质在血管细胞的表达,从人胎肝文库PCR扩增获得FRG4基因全长cDNA序列.通过生物信息学分析,预测FRG4编码氨基酸序列的二级结构、抗原决定簇和功能结构域;选取抗原13肽PKLVKEEVFWRNY,采用固相多肽合成法合成了FRG4抗原多肽,免疫新西兰白兔获得兔抗人FRG4多抗;免疫组化检测该蛋白质在人血管细胞中的表达.高效液相色谱检测显示制备的兔抗人FRG4多克隆抗体纯度达82.79%,抗体滴度为1∶16 000,蛋白质印迹证实该抗体具有较好的反应性和特异性,免疫组化证实,其主要在平滑肌细胞和内皮细胞的胞浆中表达.结果表明,成功制备了兔抗人FRG4抗体,FRG4蛋白主要在细胞胞浆中表达,与生物信息学分析结果一致.     

体内跟踪单个冲经细胞及其突触分布

近日,科学家开发了一项能够在成体水平小鼠脑区的复杂神经网络系统中特异性标记单个神经元细胞及其神经突触分布形式的技术。该项技术利用转基因方法在小鼠不同脑区的神经元细胞可控地表达不同的荧光蛋白和突触囊泡蛋白,应用不同分子标记对神经元细胞及其突触进行特异性标记,能够在单个神经元细胞水平上提供详尽的三维神经突触分布信息,     

Syntaxin-1通过激活突触递质传递加速早期突触的形成

Syntaxin-1是一种多结构域蛋白,通过与synaptobrevin-2和SNAP-25形成SNARE复合体调节囊泡融合.然而,syntaxin-1在突触形成过程中是否发挥作用,目前尚不清楚.本研究显示syntaxin-1的表达水平与突触形成过程高度相关.Syntaxin-1的R151A和I155A突变影响其在突触形成中的促进作用,而Habc结构域或跨膜结构域在突触形成中无显著作用.结果表明,syntaxin-1通过激活突触囊泡释放来加速突触的形成.     

活性依赖的突触抑制和突触稳态的分子机制

常规RNA干涉或基因敲除的功能缺失手段仅仅只是简单地移除某个基因或蛋白,而这个过程常常会掩盖磷酸化对某个特定蛋白的调节。在树突发育和突触功能活性依赖的调节过程中,突触后致密蛋白磷酸化的机制仍然是未知的领域。突触后Rap GTP酶激活蛋白SPAR与PSD95结合,可以促进树突棘的生长并加强突触。Plk2（polo-like kinase2,也称为Snk）是一种受突触活性诱导表达的蛋白激酶,它可以磷酸化SPAR,磷酸化的SPAR通过泛素化．蛋白酶体途径降解,从而导致树突棘和突触的减少。Plk2的诱导表达和随后SPAR的降解是长时间神经活性增强过程中突触强度的稳态抑制（突触剥落）所必需的。有趣的是,SPAR需要被另外一种激酶cDK5磷酸化后才能被Plk2所降解。这种机制通过CDK5对一部分突触进行标记,为由Plk2-SPAR通路抑制或去除这些突触提供了可能的途径,但其分子机制在神经退行性疾病突触丢失中的作用仍需进一步探讨。