慕尼黑大学(LMU)的研究人员展示了rna结合蛋白如何调节调节神经细胞脉冲传递的突触反应。
中枢神经系统的细胞具有高度的灵活性，这使它们能够适应波动的需求，并对不断变化的神经元活动模式作出反应。这是通过调节神经细胞之间的连接来实现的，这种连接是由一种叫做突触的结构介导的，这种结构决定了相邻神经元对刺激的反应。这些调整反过来又需要mrna在细胞内的转运。因此，所需的蛋白质可以在突触附近合成。特异性mrna结合蛋白在这一过程中发挥了重要作用。LMU生物化学家Michael Kiebler领导的研究小组现在已经详细描述了两种这样的蛋白质。研究表明，它们调节突触传递的不同方面。因此，它们相互补充，以维持平衡的神经元活动。
这两种rna结合蛋白分别被命名为Staufen和Pumilio，已知它们在中枢神经系统中具有重要的功能。两者都参与突触传递的调节，并且它们共享一组共同的靶标rna。它们甚至可以在相同的RNA颗粒中找到——由引导它们到达最终目的地的信使RNA和蛋白质组成的异质颗粒。新报告的主要作者Rico Schieweck说:“到目前为止，人们还不知道这两种rna结合蛋白之间的功能相互作用，以及它们在神经细胞中调节的信号通路的性质。”
通过培养神经细胞，Kiebler的研究小组现在已经表明，Staufen和Pumilio以完全不同的方式控制着突触的活动。Staufen主要控制mRNA的水平，从而控制它们编码的蛋白质的数量。另一方面，Pumilio直接调控mRNA翻译过程，控制每个mRNA分子合成多少蛋白质。事实上，它在突触传递本身起着双重作用。Schieweck解释说:“我们证明了Pumilio是迄今为止尚未被认识到的抑制性突触的协调者，因此它调节神经元突触的兴奋性。”如果Pumilio基因被删除，突触就会变得异常活跃，神经元活动的整体水平就会增加。基于他们的研究结果，Kiebler和他的同事们提出，可以将Pumilio和Staufen视为阴阳因子，它们共同控制着突触蛋白的表达。由于它们对各种过程的差异和高度选择性的影响，它们敏感地调节单个突触的活动。
神经平衡的破坏是神经和神经精神障碍的一个标志，如癫痫和自闭症。研究人员相信，他们的发现将有助于更好地理解这些条件，因为他们提供了对不同rna结合蛋白改变突触功能特征的机制的深入了解。
