研究人员破译了谷氨酸受体的组装及其对记忆形成的重要性

大脑中神经元的快速交流，以及学习能力，从根本上依赖于位于神经元接触部位的神经递质受体，即突触。哺乳动物大脑中最重要的受体是ampa类型的谷氨酸受体(AMPAR)，它产生神经元之间快速通信所需的电信号。AMPARs的数量受突触活动程度的调节:当它学习时，AMPARs的数量增加，从而使突触信号转导更可靠，并推动突触可塑性，促进记忆形成。这种突触可塑性的基本要求是来自神经细胞内质网(ER)中不同蛋白质亚基的AMPARs的有效组装，迄今为止，这方面的信息很少或没有。

这是第一次，由生理学研究所的Bernd Fakler教授领导的来自弗莱堡的神经生物学家团队，与法兰克福歌德大学和海德堡马克斯普朗克医学研究所的同事合作，已经能够证明ampar是由主亚基和辅助亚基按一步一步的过程组装起来的，就像在流水线上一样。bob88体育平台登录各个阶段由不同的er驻留蛋白和执行蛋白质复合物。通过人类装配线元件的突变或小鼠的靶向基因失活敲除对这种组装的干扰，导致突触信号转导和学习的大规模损伤。相反，通过装配线蛋白的过度表达增加受体生产导致突触的可塑性增加。科学家们最近在杂志上发表了这些结果神经元．

利用高分辨率蛋白质组学技术，研究人员已经在神经元的ER膜中识别出了从四个成孔亚基和四个辅助亚基中组装功能性ampar所需的蛋白质:第一个构建块，蛋白质ABHD6和PORCN，保护单个成孔GluA亚基免受过早降解。第二个组成部分是蛋白质FRRS1l和CPT1c的复合物，它将四种glua蛋白组装到一个受体通道中，并准备将它们与四种辅助亚基(cornichon或TARP蛋白)结合。这最后一步解离FRRS1l-CPT1c复合物，使功能ampar从ER导出并转运到突触。

这条装配线上的各个步骤都经过了精确的编排和优化，以实现产品的高效装配受体．如果装配线的操作受到干扰，例如由于突变相关的FRRS1l蛋白功能丧失，这将导致人类大脑严重功能障碍，正如研究人员在2017年的一项早期工作中所描述的那样:所有患者都表现出智力能力严重受限，智商值低于40，语言发育延迟或缺失，癫痫发作倾向增加。

尽管新发现的组装线研究人员认为，这种逐步组装的过程是其他膜蛋白和蛋白质复合物在大脑中介导信息处理、兴奋的传播和/或底物在其他类型细胞中的运输的典范。