CREB研究进展

CREB是cAMP应答元件结合蛋白(cAMPresponseelementbindingprotein)的简称,它于80年代后期被发现。CREB由341个氨基酸残基组成,分子量43000。分子结构分两个区域,N端区域与调节转录的功能有关,C端区域是与启动子结合的部位。CREB是CREBATF家族中的一个成员,它包括8种分子亚型,其中CREBα和CREBΔα最为重要。CREB是一种细胞核内调控因子,它通过自身磷酸化实现调节转录的功能。CREB与学习记忆分子神经机制的关系特别受到注意。CREB能促进果蝇和小鼠等动物长时程记忆的形成。开展对CREB在人类大脑记忆活动中功能的研究,是分子神经生物学家感兴趣的课题。     

基于激活模型中的注意与长时记忆可用性的ERP研究

本实验通过在概念水平上对记忆项目进行注意定向,探讨了注意在记忆相关项目中的作用及对长时记忆可用性的影响.结果发现,非记忆项的N400比记忆项的N400更负;与记忆项同类的单词对类别判断(与其他类相比)在行为数据和ERPs(400～650ms和700～900ms)上表现为正启动效应,而与非记忆项目同类的单词对类别判断表现出行为数据和ERPs(400～650ms)的负启动效应.记忆阶段的N400反映了注意对相关项目的高度关注和对无关项目的抑制,表明了自上而下的注意在选择加工中起到重要的调节作用;类别比较阶段的ERPs结果则反映了在工作记忆中受注意驱动的加工内容可以决定随后相关语义长时记忆的可用性,即之前注意或忽视特定内容会产生不同的间接的语义启动作用(正启动效应和负启动效应).这说明,由于注意的导向不同,使得长时记忆中可用的信息激活水平不同,支持了基于激活的模型.     

突触长时程增强形成与学习记忆的相关研究

突触长时程增强(LTP)的形成与学习记忆有相似特征,将其作为记忆的一种模式加以研究,并深入探索LTP机制产生与静止突触的关系,长时程突触修饰与突触后神经细胞内Ca^2 的作用机制,学习行为后海马内出现的突触效能变化与行为学习之间的关系,以及BDNF对海马突触的LTP调节与长时记忆所涉及关于LTP的相关基因表达。     

转录因子CREB对细胞周期调控机制的研究进展

细胞周期是一个复杂而精细的调节过程,有许多蛋白参与。其cyclin、CDK、CKI是细胞周期调控的内源性分子,三者在细胞周期中相互协调并与细胞信号转导通路之间形成复杂的调控网络。cAMP应答元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)作为细胞核内调控因子,通过自身磷酸化实现调节功能,改变cyclin、CDK和CKI的转录,从而调控细胞周期。该文就近年来CREB对细胞周期调控的研究进展作一综述。     

海马神经元参与空间定位的长时程记忆

众所周知 ,海马参与长时记忆的贮存和巩固。有报道表明 ,在研究记忆和神经可塑性的实验中 ,海马神经元放电发生短期的改变 ,但一直没有实验证据表明有持久性的神经元活动的变化。最近 ,Ｌｅｖｅｒ等人的研究表明 ,将大鼠置于两种不同几何形状的封闭环境中 ,海马的空间定位神经元对同一位置的反应会逐渐发生偏差 ,这种偏差对环境形状是特异的 ,不依赖于任何确定的奖赏 ,能够持续存在达一个月以上 ,并且当动物转移至同样形状的新环境中时保持不变。作者在大鼠脑内植入微电极以进行细胞外记录。将动物置于相同材料制成的圆形或正方形盒子中 ,监…     

让理解与记忆为生物化学学习筑基

生物化学是生物学和医学本科生的专业基础课或平台课。如何实现其良好的教学效果一直是生物化学教师努力的目标。生物化学内容庞杂,从静态的生物分子到动态的代谢途径,都是生物机体中的客观存在,在理解的基础上大量记忆才能更好地掌握。引导、督促学生在思考、理解的基础上,通过端正学习态度、转述所学内容、牢记生物化学核心知识点,尝试用理论知识解释、分析相对简单的生物学现象,是学好生物化学的有效途径。     

环腺苷酸应答元件结合蛋白与学习记忆

环腺苷酸(cAMP)应答元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)是一种核转录因子,可与cAMP反应元件结合,调节基因转录,具有调节精子生成,昼夜节律,学习记忆等功能.近年来关于其在学习记忆中的作用成为医学研究热点.CREB是神经元内多条信息传递途径的汇聚点,参与长时记忆形成和突触可塑性.长时记忆(long-term memory)形成需依赖CREB介导的基因转录,干扰或抑制CREB活性可破坏长时记忆.长时程增强(long-term potentiation,LTP)是研究学习记忆的理想模型,在LTP诱导和维持过程中均可观察到CREB活性持续升高.但增龄过程中,海马CREB活性下降,影响学习记忆功能,与许多神经退行性疾病发生有关.     

斑马鱼长时记忆缺陷突变体的筛选

目的:在化学物质乙基亚硝基脲(ENU)诱变的F1代斑马鱼中筛选学习记忆缺陷的突变体,为学习与记忆相关机制的研究提供新的模式动物。方法:通过抑制逃避反应的行为学方法筛选出斑马鱼突变体,然后利用qRT-PCR检测基因表达对突变体进行鉴定。结果:筛选到一例斑马鱼突变体fgt。该突变体在训练后24 h的长时记忆显著的低于野生型。其F2代在训练后的24 h的长时记忆中有将近一半(13/30)显著的低于野生型,而另一半则相对正常。对一个新的环境的探索后,学习记忆相关的早期即刻基因(IEGs)c-fos在将近一半突变体F2代中(13/30)的表达与野生型的对照相比明显升高,且有统计学上的显著性差异,另外一半相对正常,与行为学结果是一致的。结论:筛选获得的斑马鱼fgt突变体是一个显性长时记忆缺陷的突变体。     

长非编码RNA与蛋白质的相互作用

长非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸但缺乏蛋白质编码潜力的调控型RNA。lncRNA在真核生物基因组中广泛转录,并且能够在多种层次以灵活的方式对基因表达进行调控。lncRNA能够与染色质修饰复合物及转录因子等蛋白质相互作用,这种相互作用提高了基因表达调控的灵活性和复杂性。本文将介绍部分具有代表性的lncRNA-蛋白质相互作用及其在基因表达调控中的作用。     

Identification of the AFD neuron as the site of action of the CREB protein in Caenorhabditis elegans thermotaxis

Behaviour is a consequence of computation in neural circuits composed of massive synaptic connections among sensory neurons and interneurons. The cyclic AMP response element-binding protein (CREB) responsible for learning and memory is expressed in almost all neurons. Nevertheless, we find that the Caenorhabditis elegans CREB orthologue, CRH-1, is only required in the single bilateral thermosensory neuron AFD, for a memory-related behaviour. Restoration of CRH-1 in AFD of CREB-depleted crh-1 mutants rescues its thermotactic defect, whereas restorations in other neurons do not. In calcium-imaging analyses, the AFD neurons of CREB-depleted crh-1 mutants exhibit an abnormal response to temperature increase. We present a new platform for analysing the mechanism of behavioural memory at single-cellular resolution within the neural circuit.     

Drosophila Acquires a Long-Lasting Body-Size Memory from Visual Feedback

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RNA interference in hippocampus demonstrates opposing roles for CREB and PP1α in contextual and temporal long-term memory

We injected small interfering RNAs (siRNAs) directly into the hippocampus of wild-type mice, knocking down expression of cyclic AMP responsive element-binding protein (CREB) and disrupting long-term, but not short-term, memory after both contextual and trace fear conditioning. In contrast, similar knockdown of siRNA for protein phosphatase 1 (PP1) was sufficient to enhance contextual and temporal memory formation, thereby demonstrating with such a gain-of-function effect a lack of any general deleterious effect for this method of RNAi-mediated gene knockdown. Our findings clearly confirm that contextual memory formation involves CREB and PP1 as positive and negative regulators, respectively, and show for the first time that temporal memory formation shares this mechanism. More generally, we establish that direct injection of siRNA into identified adult brain regions yields specific gene knockdowns, which can be used to validate in vivo candidate genes involved in behavioral plasticity.     

Programs of Gene Expression During the Laying Down of Memory Formation as Revealed by DNA Microarrays

Many experiments in the past have demonstrated the requirement of de novo gene expression during memory formation. In contrast to the initial reductionistic view that genes relevant to learning and memory would be easily found and would provide a simple key to understand this brain function, it is becoming apparent that the genetic contribution to memory is complex. Previous approaches have been focused on individual genes or genetic pathways and failed to address the massively parallel nature of genome activities and collective behavior of the genes that ultimately control the molecular mechanisms underlying brain function. In view of the broad variety of genes and the cross talk of genetic pathways involved in this regulation, only gene expression profiles may reflect the complete behavior of regulatory pathways. In this review we illustrate how DNA microarray-based gene expression profiling may help to dissect and analyze the complex mechanisms involved in gene regulation during the acquisition and storage of memory in the mammalian brain.     

cAMP反应序列结合蛋白及其家族与转录调节

ｃＡＭＰ反应序列结合蛋白（ｃＡＭＰ－ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅｅｌｅｍｅｎｔｂｉｎｄｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎ,ＣＲＥＢ）经磷酸化激活后,可参与ｃＡＭＰ诱导的多种靶基因的转录调控。新近研究表明,ＣＲＥＢ的转录调节作用可能是通过ＣＲＥＢ结合蛋白（ＣＲＥＢ－ｂｉｎｄｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎ,ＣＢＰ）实现的。在神经系统中,ＣＲＥＢ可能介导神经递质诱导的基因表达,并能通过放大神经营养因子的信号,参与神经细胞增殖、分化、存活等生物效应。