不会失控的大脑如何来的？《细胞》子刊发现两种蛋白非常关键

▎药明康德内容团队编辑

我们的每个日常行为都依赖于大脑中稳定的信号传递来完成，一旦信号失控就可能会出现从癫痫到精神分裂等一系列神经系统疾病。

而大脑中各种化学分子就充当着调控信号的角色。最近，《细胞报告》的新研究又找到了两种参与大脑信号调控的蛋白RIM1和SRPK2，它们主要负责控制突触部位的信号传递。

突触作为一个信号中转站，有的信号在抵达时就能够往下游传输，有的信号则积累到一定程度才会传递。根据新研究，具体哪些信号需要释放，哪些需要等待，就依赖RIM1来完成。

其中关键的是突触中许多充满神经递质的突触小泡，这些小泡会在突触一侧等待，当接收到合适信号时它们才会被释放。“这些突触小泡释放的数量，以及受体对其作出的反应都是严格控制的，”德国波恩大学的神经科学家Schoch McGovern博士表示。

McGovern博士和同事曾在果蝇中发现，RIM1在这一过程中会比较活跃。不过，更加高级的生物是否会有更复杂的调控机制仍然不清楚。为此，他和同事将这一研究扩展到了小鼠层面。

▲SPRK2会修饰RIM蛋白来影响突触信号传递过程（图片来源：参考资料[2]）

在新研究的分析中，他们发现突触小泡释放过程中，名为SRPK2的酶会不断地往RIM1的一些氨基酸上添加磷酸基团，而与此对应的，特定氨基酸的磷酸化则会提升突触小泡的释放数量。

“究竟是增加还是减少突触小泡的数量，就要看是哪些氨基酸被磷酸化了，” McGovern博士解释道。他们还不清楚被磷酸化的RIM1在执行功能之后会怎么处理，有可能还有其他的酶会对其进行修饰，完成后续调控工作。

根据小鼠中的研究结果，RIM1有可能成为许多神经系统疾病的治疗靶点，尤其是那些因为信号传递紊乱导致的疾病。

参考资料：

[1] Scientists Find an Enzyme That May Stop Brain Activity Getting Out of Control. Retrieved Apr 25th, 2022 from https://www.sciencealert.com/proteins-that-keeps-your-brain-under-control-could-help-explain-various-disorders

[2] Johannes Alexander Muller, Julia Betzin, et al. A presynaptic phosphosignaling hub for lasting homeostatic plasticity. Cell(2022), DOI: 10.1016/j.celrep.2022.110696

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