突触后密度蛋白向突触的膜运输过程

麻省理工学院Akira Yoshii1和Martha Constantine-PatonYoshii最近证实，PI3K–Akt信号途径能够增强PSD-95在NMDAR和(BDNF)-TrkB途径中的膜定位。

　　

生物通报道：PI3K–Akt信号途径能够增强PSD-95在NMDAR和(BDNF)-TrkB途径中的膜定位。

膜相关鸟苷酸激酶(membrane associated guanylate kinase, MAGUK)家族成员PSD-95通过与NMDA受体和突触位点的其它信号传递分子形成复合体，调节长时程增强(long-term potentiation,LTP)。TrkB受体活化导致的PSD-95从细胞体向突触聚集和PSD-95募集膜受体到达突触位点是突触可塑性的关键。然而，将TrkB活性与PSD-95启动联系起来的环节却一直不为人知。最近，《Nature Neuroscience》一篇文章中，麻省理工学院Akira Yoshii1和Martha Constantine-PatonYoshii报道说，NMDAR信号传递刺激BDNF介导的TrkB受体活化，然后TrkB发送信号，信号通过磷脂酰肌醇-3激酶(phosphatidylinositol 3-ki-nase,PI3K)-Akt途径通知PSD-95向突触募集。

之前研究已经证实，TrkB和PSD-95都位于脂质筏（lipid rafts）上。Yoshii 和Constantine-Paton此次发现，PSD-95和TekB在体内相互作用，共同定位在小鼠的树突上，以点状排列。添加外源性BDNF——TrkB的一种配体，提高了共定位的倾向。TrkB的活化还增加了PSD-95的运动性。比如在利用膜结合的PSD-95进行的脱色荧光恢复技术（fluorescence recovery after photobleaching，FRAP）实验中，增加BDNF，PSD-95向膜的运输的能力明显增强。这些分析中，NMDAR活性与BDNF的效果相似，也需要BDNF的活化，说明BDNF-TrkB位于NMDAR信号传递途径的下游。

PI3K早已被证实在蛋白运输中发挥关键作用，研究人员发现用药物抑制PI3K，FRAP实验中BDNF或NMDAR介导的PSD-95的恢复能力丧失。出乎意料，运输活性与下游Akt/PKB激酶有关，与PI3K无关。添加BDNF，细胞中phospho-Akt 的水平会上升，PSD-95在高尔基器上的定位增加——向突触位点运动的一个先决条件。相反，Akt的药理学抑制会削弱PSD-95与高尔基器的关系，导致PSD-95聚集在内质网。，BDNF介导的PSD-95的FRAP被削弱。

这些资料说明NMDAR活性和PSD-95向突触运动是由PI3K-Akt信号传递途径偶联起来的。已有研究证实PI3K介导的Akt和mTOR的活性对PSD-95的从头合成（de novo synthesis）非常重要。因此，PI3K-Akt信号途径可能是通过两个离散机制（discrete mechanism，生物通编者译）上调PSD-95蛋白的表达水平、促进PSD-95的膜定位来影响PSD-95的活性和长时程增强的。（生物通 小粥）

注：

PSD-95：突触后密度蛋白-95

NMDAR：N-methyl-D-aspartate受体

BDNF：脑源性神经营养因子

原文：
Akira Yoshii & Martha Constantine-Paton.
BDNF induces transport of PSD-95 to dendrites through PI3K–AKT signaling after NMDA receptor activation
Nature Neuroscience 10, 702-711 (2007).
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