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Cell:关键蛋白参与神经元的迁移以及突出的形成

来源:本站原创 2020-01-29 03:04

2020年1月29日 讯 /生物谷BIOON/ --此前研究表明,Teneurin,Latrophilin和FLRT这三种蛋白质结合在一起,有助于神经元之间保持紧密接触,促进突触形成并在细胞之间交换信息。然而,在大脑发育的早期,上述蛋白质的相互作用则会导致迁移的神经细胞受到排斥。Teneurin也是一种进化上非常古老的蛋白质,在细菌,蠕虫,果蝇和脊椎动物等各种生物中都发现了相关蛋白质的表达。然而,当神经元尚未形成突触时,这些蛋白质在大脑发育过程中的作用仍然未知。

针对上述问题,来自德国的研究人员详细研究了Teneurin-Latrophilin蛋白复合物的结构。使用高分辨率X射线晶体学,他们找到了有关其在早期大脑发育中的功能的更多信息。

(图片来源:Www.pixabay.com)

结构分析和随后的FLRT结合模拟分析使研究人员能够识别三种蛋白质相互连接的结合位点。进一步,研究者们通过破坏这些结合位点,发现小鼠大脑中胚胎神经元的迁移行为发生了变化。

在大脑发育过程中,胚胎神经元迁移到特定的大脑区域。而这三种蛋白质则有助于将细胞引导至目的地。马克斯·普朗克神经生物学研究所的RüdigerKlein解释说:“令人惊讶的是,这不是通过类似突触形成过程中的“吸引”机制,而是通过细胞的相互排斥而发生的。”

胚胎神经元通常只有一个胞体和较短的突起,称为神经突。当其中的Teneurin和FLRT与Latrophilin结合时,细胞就会发生互相排斥。这一机制导致迁移的细胞部分失去其迁移速率。但是,当在轴突表面时,Teureurin与Latrophilin相遇时不再触发排斥反应。此时此刻,蛋白质将细胞拉在一起,诱导突触的形成,并最终导致交流神经元网络的组装。 “相同的蛋白质互作导致完全不同的反应,这根本上取决于它们在细胞上的位置,”(生物谷Bioon.com)

资讯出处:Shaping the social networks of neurons

原始出处:Daniel del Toro, Maria A. Carrasquero-Ordaz, Amy Chu, Tobias Ruff, Meriam Shahin, Verity A. Jackson, Matthieu Chavent, Miguel Berbeira-Santana, Goenuel Seyit-Bremer, Sara Brignani, Rainer Kaufmann, Edward Lowe, Rüdiger Klein, Elena Seiradake. Structural Basis of Teneurin-Latrophilin Interaction in Repulsive Guidance of Migrating Neurons. Cell, 2020; 180 (2): 323 DOI: 10.1016/j.cell.2019.12.014
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