2015年7月17日,國際知名生物化學雜志Journal of Biological Chemistry (JBC)以封面文章發(fā)表了李濤博士的研究工作(The Neurexin/N-Ethylmaleimide-sensitive Factor (NSF) Interaction Regulates Short Term Synaptic Depression. Li T, Tian Y, Li Q, Chen H, Lv H, Xie W, Han J. J Biol Chem. 2015, 290:17656-67)。該文章同時被遴選為Papers of the Week和封面論文(Cover Story), JBC雜志對文章和李濤博士進行了重點介紹。封面圖片由張思如同學創(chuàng)作完成。
Neurexin是一類細胞黏附分子,參與了突觸的形成、維持和神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞。Neurexin基因突變被認為與自閉癥的發(fā)生密切相關(guān)。以往的研究顯示neurexin基因三敲除小鼠的神經(jīng)元以及neurexin基因缺失的果蠅運動神經(jīng)元都具有突觸遞質(zhì)傳遞異常,表明Neurexin參與了突觸遞質(zhì)的傳遞過程。但是Neurexin對連續(xù)刺激條件下的突觸信號傳遞以及突觸囊泡循環(huán)的作用尚不清楚。該研究工作發(fā)現(xiàn)在連續(xù)刺激條件下neurexin突變體神經(jīng)元較野生型果蠅神經(jīng)元顯示出更快速的突觸傳遞效能衰減現(xiàn)象。挽救實驗證實Neurexin胞內(nèi)區(qū)對該過程至關(guān)重要。利用酵母雙雜交篩選,作者鑒定了NSF可以與Neurexin胞內(nèi)區(qū)相互作用。隨后,作者利用體外實驗解析了Neurexin與NSF結(jié)合的特性,測定了兩者結(jié)合的親合常數(shù),定位了兩者結(jié)合的作用位點,以及ATP與NSF結(jié)合對Neurexin/NSF相互作用的影響。免疫染色結(jié)果顯示NSF在野生型果蠅的NMJ中主要分布與突觸前膜,而在neurexin突變體的NMJ中呈現(xiàn)彌散的分布。而NSF的異常定位嚴重削弱了影響了SNARE復合物的解聚能力。該研究工作是在韓俊海教授和謝維教授的共同指導下完成的。
該研究工作不僅揭示了Neurexin在突觸傳遞短時程抑制中的調(diào)控過程,而且闡明了Neurexin在突觸囊泡釋放調(diào)節(jié)中的作用機制,為全面揭示突觸粘附分子在突觸傳遞中的功能提供幫助。