让记忆:Prion-like蛋白质在存储长期记忆中扮演关键角色

记忆在大脑神经元之间的连接被称为“突触”。但这些突触如何保持强劲,保持记忆活着几十年?(Stowers医学研究所的神经学家们已经发现一个主要从果蝇的研究线索:哈代,self-cbob88体育平台登录opying集群或寡聚物的突触蛋白是一个基本要素长期记忆的形成。

这个发现支持一个令人惊讶的新理论内存,并可能产生深远的影响解释大脑中的其他oligomer-linked功能和疾病,包括阿尔茨海默氏症和朊病毒疾病。

“自我维持的数量低聚物位于突触可能长期突触变化背后的关键记忆;实际上,我们的发现提示,低聚物在大脑中发挥更广泛的作用比一直认为,“Kausik Si说,博士,助理研究员(Stowers研究所和新研究的资深作者,发表在1月27日,2012年的《华尔街日报》在线期刊上细胞。

如果在这一领域的调查近十年前开始在他的博士研究曾获诺贝尔奖的神经科学家埃里克·坎德尔的哥伦比亚大学实验室。他发现的海蛞蝓海兔californica,一直青睐的神经系统科学家记忆实验,因为它庞大easily-studied神经元,synapse-maintenance蛋白质被称为CPEB(胞质聚腺苷酸化元素结合蛋白)有一个意想不到的性质。

结构的一部分后,像空蛋cartons-can容易堆积与其他的副本。CPEB因此部分低聚物的形式存在于神经元,神经元突触数量在不断增加的加强。这些寡聚物有一个顽强的抵抗普通溶剂,在神经元可能更稳定的CPEB比单副本“单体”。他们似乎也积极维持人口作为模板的新寡聚物的形成从自由单体在附近。

CPEB-like蛋白质存在于所有动物,大脑细胞发挥关键作用在维护其他synapse-strengthening蛋白质的生产。如果和其他人的研究在过去的几年中已经暗示CPEB oligomerize的倾向不仅是偶然的,但确实是其稳定的长期记忆能力的关键。“我们缺乏直到现在实验显示这种结论,“如果说。

在新的研究中,如果和他的同事们研究了果蝇果蝇CPEB蛋白质称为Orb2。和它对应的海兔,它形成低聚物在神经元。“我们发现,这些Orb2寡聚物成为更多的神经元突触受到刺激,而这增加附近发生的低聚物突触作者说:“阿弥陀佛Majumdar博士,博士后研究员Si的实验室。

关键是要表明,中断Orb2齐聚反应的损害Orb2稳定记忆的功能。Majumdar能够做到这一点,通过生成一个Orb2 oligomerize变异缺乏正常的能力却保持达到浓度神经元。果蝇携带这种变异形式的Orb2失去形成长期记忆的能力。”后的第一个24小时记忆形成刺激,记忆,但通过48小时不见了,而在正常的果蝇Orb2内存持久化,“Majumdar说。

如果和他的团队正在与实验后确定多长时间Orb2寡聚物需要保持记忆活着。“我们怀疑他们需要持续的存在,因为他们是自我维持的,Orb2单体不是,”斯说。

团队的研究也表明一些有趣的神经科学的其他领域的可能性。这项研究显示,Orb2蛋白质在果蝇神经系统有一种罕见的,高度oligomerization-prone形式(Orb2A)和一个更为常见的,更少oligomerization-prone形式(Orb2B)。“罕见的形式似乎是一个规范,它似乎像一粒种子的初始齐聚,拉在副本的更丰富的形式,“如果说。“这可能是功能性低聚物的基本模式。”

这些发现可能会帮助科学家们了解致病寡聚物。阿尔茨海默氏症,帕金森氏症和亨廷顿氏舞蹈症,以及朊病毒疾病克雅二氏症等所有涉及到大脑的传播显然是有毒的寡聚物的各种蛋白质。这样一个蛋白质,与阿尔茨海默病,β淀粉样蛋白;像Orb2它有两种形式,高度oligomerizing amyloid-beta-42和相对惰性amyloid-beta-40。Si的工作暗示的可能性oligomer-linked大脑,因为疾病是比较常见的大脑进化相对好客CPEB蛋白质和其他功能性低聚物,从而较少控制流氓寡聚物的机制。

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