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腾讯登录Nat Commun：特殊蛋白间相互作用对于大脑神经网络的形成至关重要
| 导读 | 近日，来自日本RIKEN脑科学综合研究中心（RIKEN Brain Science Institute）的研究人员鉴别出了对特殊类型神经元之间连接非常重要的两种蛋白质间的相互作用，这对于后期开发治疗神经性障碍的疗法将非常关键，相关研究刊登于国家杂志Nature Communications上。 |
大脑中特殊的神经元之间的互相交联会形成大脑的神经网络，而涉及产生这些连接的分子机制至今却未被阐明，近日，来自日本RIKEN脑科学综合研究中心（RIKEN Brain Science Institute）的研究人员鉴别出了对特殊类型神经元之间连接非常重要的两种蛋白质间的相互作用，这对于后期开发治疗神经性障碍的疗法将非常关键，相关研究刊登于国家杂志Nature Communications上。
神经元之间的连接通常是由突触来完成的，突触就是一些神经递质可以通过的小间隙，其可以将信号从突触前神经元传递到突触后神经元，文章中研究者主要对蛋白质mGluR7进行研究，该蛋白质仅在大脑记忆形成区域中的突触后神经元的突触中存在，研究者Aruga表示，mGluR7位于海马体局部抑制性神经元连接的突触前侧位置，此前研究发现，当神经递质谷氨酸盐同该蛋白质结合时，可以抑制神经递质从突触前神经元释放出来。这项研究中研究人员发现，蛋白质mGluR7在特殊突触的定位是由另外一种名为Elfn1的蛋白来决定的，Elfn1蛋白是在相同突触的另一侧发现的，其在mGluR7的正对面；当研究人员将Elfn1蛋白人工引入到培养中的细胞后发现，蛋白质mGluR7就和相同细胞发生了关联，这或许是由于两种蛋白质间的物理相互作用所致，相反地，从小鼠大脑中剔除Elfn1后会降低突触中mGluR7蛋白的含量。
研究者解释道，剔除Elfn1会增加小鼠对癫痫的敏感性，同时也会增强和注意力缺陷伴多动障碍（ADHD）相似的行为；的确在癫痫症和ADHD患者机体中会出现编码Elfn1错误的基因版本，这就表明，Elfn1集中mGluR7蛋白及形成神经网络连接能力的缺失对于某些神经变性障碍非常重要，而本文的研究结果也将对于开发治疗神经变性疾病的新型靶向疗法提供思路和线索。（转化医学网360zhyx.com）
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Elfn1 recruits presynaptic mGluR7 in trans and its loss results in seizures
Nature Communications doi:10.1038/ncomms5501
Naoko H. Tomioka, Hiroki Yasuda, Hiroyuki Miyamoto, Minoru Hatayama, Naoko Morimura, Yoshifumi Matsumoto, Toshimitsu Suzuki, Maya Odagawa, Yuri S. Odaka, Yoshimi Iwayama, Ji Won Um, Jaewon Ko, Yushi Inoue, Sunao Kaneko, Shinichi Hirose, Kazuyuki Yamada, Takeo Yoshikawa, Kazuhiro Yamakawa & Jun Aruga
GABAergic interneurons are highly heterogeneous, and much is unknown about the specification and functional roles of their neural circuits. Here we show that a transinteraction of Elfn1 and mGluR7 controls targeted interneuron synapse development and that loss of Elfn1 results in hyperactivity and sensory-triggered epileptic seizures in mice. Elfn1 protein increases during postnatal development and localizes to postsynaptic sites of somatostatin-containing interneurons (SOM-INs) in the hippocampal CA1 stratum oriens and dentate gyrus (DG) hilus. Elfn1 knockout (KO) mice have deficits in mGluR7 recruitment to synaptic sites on SOM-INs, and presynaptic plasticity is impaired at these synapses. In patients with epilepsy and attention deficit hyperactivity disorder (ADHD), we find damaging missense mutations of ELFN1 that are clustered in the carboxy-terminal region required for mGluR7 recruitment. These results reveal a novel mechanism for interneuron subtype-specific neural circuit establishment and define a common basis bridging neurological disorders.
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