《细胞》：神经元突触大点名！科学家鉴定出1800多种突触蛋白质，并定义18种不同的突触类型

德国马克斯·普朗克脑研究所的Erin M. Schuman团队完成对突触蛋白质组多样性的探索，在不同脑区中共鉴定1800多种突触蛋白质，以及这些蛋白质形成的18种突触类型。

这项研究揭示了神经突触的分子特性，并将这些特性与神经突触的功能对应起来。文章于今日发表在《细胞》期刊上[1]。

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为了解小鼠不同脑区中不同类型神经元的突触蛋白质组，Erin M. Schuman团队设计了一套研究方法。他们先是结合遗传学技术使小鼠表达荧光标记的突触前膜蛋白，以标记不同神经元类型形成的突触；随后，使用流式细胞术成功制备和纯化这些突触小体，通过质谱检测定量数千种蛋白质，从而从纯化的突触小体中鉴定突触蛋白质组。

利用这个方法，研究者们共识别超过1800种独特的突触蛋白质，这些蛋白质与各种疾病相关的信号通路、其它细胞内信号传递、蛋白质降解等不同细胞功能相关，并根据这些蛋白质的富集水平鉴定出18种神经突触类型。

所有大脑区域内突触蛋白质的多样性

最重要的是，研究者们创建了网络交互工具，用于查询特定突触类型中某种蛋白质的丰度和相关功能（https://syndive.org）。

研究者们发现，在所有大脑区域中，不同类型神经突触有一套通用的蛋白表达模式，即都表达蛋白酶vATPases以及介导突触小泡内吞作用的蛋白质，意味着这些功能蛋白质在不同类型神经突触之间具有通用性。

而与胞吐机制、突触前或突触后活性、跨突触粘附作用相关的蛋白质，则在不同类型神经突触中呈现不同的表达程度。

此外，研究者们识别出与GABA能神经突触、谷氨酸能神经突触功能密切相关的188种和315种突触蛋白质，其中包括130种、158种以前未被识别的突触蛋白质。例如，一种与特定神经退行性自身免疫性疾病有关的细胞粘附蛋白IgLON5，此次被证明与GABA能神经突触功能相关。

最后，研究者们描述了纹状体多巴胺能神经突触和皮质GABA能神经突触三种亚型的蛋白质组学特征，并强调了这些突触蛋白质之间的功能差异。

多巴胺能神经突触蛋白质组

尽管有证据表明突触具有显著的结构和功能多样性，但人们对突触分子学特征知之甚少。Erin M. Schuman团队的这项研究，揭示了神经突触类型和不同脑区中突触蛋白质组的多样性，有助于我们更好地理解不同疾病模型下神经突触的功能。