神经肌肉突触新信号传递机制的鉴定

由香港科技大学叶玉如完成

     该项目发现了位于神经肌肉突触中的新信号转导通路,它们在神经系统的功能活动中有极其重要的作用。这一科学突破在设计神经肌肉疾病的治疗性药物中极有价值。

    神经细胞在细胞与细胞之间能进行通信所必需的一个主要特征是突触。神经肌肉突触的一个明显特性是在突触下部神经核上出现乙酰胆碱受体的表达和聚集,研究体内控制分区化基因表达的细胞机制,特别是由神经源性因子控制的基因表达是相当重要的。

    其中一种被识别出的蛋白是细胞周期蛋白依赖型激酶5(Cdk5)。Cdk5在大脑神经细胞活动过程的连接中有很重要的作用。叶教授的研究小组对于位于神经肌肉突触上的Cdk5作出了引人注目的发现。通过使用分子和细胞生物学相结合的方法,她的研究小组证明了Cdk5在控制乙酰胆碱受体表达中重要的作用,而乙酰胆碱是介导神经冲动从脊髓转导到肌肉的主要离子信道。对Cdk5在神经肌肉突触功能活动中的认识将有助于设计治疗不同类型神经肌肉疾病的治疗药物。除Cdk5外,叶教授更识别出另一类在神经肌肉接点中起新作用的蛋白属于Eph受体类,这是迄今所知最大一类受体酪氨酸激酶。虽然Eph受体及其配体ephrin被认为在神经元的发生-如神经元迁移-中起重要作用,叶教授发现它们存在于神经肌肉突触中,并证明它们与肌动蛋白细胞支架相互作用。Eph受体可能参与在肌膜上乙酰胆碱的聚集过程,这为研究Eph在神经肌肉接点上的功能角色开辟了一个新的领域。叶教授对于另一种受体酪氨酸激酶(MuSK)所做的研究证实了其功能不仅仅局限于骨骼肌,而且在神经元发生过程中也有新作用。通过在低等物种中对MuSK成分的克隆,叶教授证实了在发育期的小鸡和非洲蟾蜍的中枢神经系统中有较多的MuSK表达。这一极有价值的发现为检验中枢神经系统发育中MuSK的信号转导作用提供了新的研究方向。

    该项目的主要贡献被国际科学社会广泛认同,应邀在多个国际会议上做学术报告,所发表的论文被同等引用超过900次。

 


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