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中美高校学者联手解密大脑奥妙关键一环

所属分类:时事聚焦    发布时间: 2020-11-07    作者:
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  中新社合肥11月6日电 (记者 吴兰)记者6日从中国科学技术大学获悉,该校毕国强教授和刘北明团队与美国加州大学洛杉矶分校周正洪教授合作,解开了抑制性神经突触一种组织规则的秘密,这种精确解析是解密大脑奥秘的一个关键环节。

  研究成果近日发表在《自然·神经科学》(Nature Neuroscience)上。

  神经突触是大脑中众多神经元之间信息传递和存储的*基本的结构与功能单元。突触的异常则可能是导致如抑郁症和阿尔茨海默病等精神与神经疾病的起源。

  精确解析突触的蛋白分子结构和组织架构及其在神经活动或异常过程中的变化,是解密大脑奥妙的一个关键环节,也是脑科学与脑疾病研究中*基础的核心研究方向之一。

  研究团队*通过冷冻电镜断层原位成像技术解析了完整神经突触的三维结构,并实现了对中枢神经系统中两类*主要突触——兴奋性与抑制性突触的精确区分以及结构特征的定量化分析。

  在此基础上,研究团队实现了对抑制性神经突触中GABAA受体的自动化辨别并解析了其19?分辨率的原位三维结构。进一步研究发现了这些受体在抑制性突触中呈现层级状的组织分布规则:GABAA受体之间可以形成具有距离固定而相对角度可变的双分子复合物,*后形成具有清晰边界并介于固、液之间的“介态”相分离状态。

  据介绍,这种组织分布形式可以通过突触后支架蛋白和受体之间灵活相互作用而形成。因此,抑制性突触中受体分子与支架蛋白的这种“介态”状自组织形式,使得突触同时具备了稳定性和可变性,就很好地解释了学习与记忆的突触机理。

  审稿人认为:“这是向原位解析生理条件下受体蛋白高分辨结构迈出了至关重要的一步”。(完)

【编辑:李玉素】

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