蛋白质如何控制大脑中的信息处理

　　

信息从一个神经细胞传递到另一个神经细胞需要不同蛋白质之间复杂的相互作用。马丁·路德大学的研究人员现在已经成功地研究了突触囊泡的这一过程，而突触囊泡在这一过程中起着重要作用。这项研究发表在《自然通讯》杂志上。

身体里有几十亿个神经细胞相互交流，这样人类和其他生物就能感知环境并对其作出反应。许多复杂的化学和电子过程在几毫秒内发生。神经细胞的突触释放出一种被称为神经递质的特殊信使物质。它们在单个神经细胞之间传递信息，”MLU创新能力HALOmem中心的助理教授Carla Schmidt博士解释道。信使物质被包裹在一个叫做突触囊泡的小泡中，在电脉冲的作用下，突触囊泡与细胞膜融合并释放信使物质。信使物质随后被下一个神经细胞中的特殊受体蛋白质识别。要想成功，许多蛋白质必须一起工作，像发条装置中的齿轮一样相互啮合。然而，施密特说，目前对这一过程的精确工作原理知之甚少。

研究人员使用一种特殊形式的质谱来研究这一过程。交联质谱有助于确定蛋白质的相互作用位点。它们与一种物质混合，这种物质会与附近的蛋白质结合在一起。这种物质根据蛋白质之间相互作用的方式在不同的地方发生反应。质谱仪分析结合模式，这可以用来得出关于蛋白质的安排的结论。这使得研究人员能够检查囊泡的不同阶段，并检测哪些蛋白质网络已经形成。

Halle的研究使人们对神经细胞中的信号传输过程有了更深入的了解。对正常过程的了解有助于科学家认识和理解可能引发阿尔茨海默氏症等疾病的故障。

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Wittig S. et al. Cross-linking mass spectrometry uncovers protein interactions and functional assemblies in synaptic vesicle membranes. Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-21102-w https://doi.org/10.1038/s41467-021-21102-w