生物通报道 来自浙江大学医学院、杭州师范大学和荷兰鹿特丹伊拉斯姆斯大学等处的研究人员证实,小脑浦肯野细胞中Numb缺陷破坏了突触表达代谢型谷氨酸受体及运动协调。这一研究发现发布在11月30日的《美国国家科学院院刊》(pNAS)上。

浙江大学医学院的沈颖(Ying Shen)教授及荷兰鹿特丹伊拉斯姆斯大学的Chris I. De Zeeuw是这篇论文的共同通讯作者。沈颖教授的主要研究方向为神经信号转导的细胞分子机制。

Numb是一个与质膜相连的细胞质蛋白质,包含2个蛋白-蛋白作用区域:磷酸酪氨酸结合域(pTB)和富脯氨酸域(pRR)。Numb最初在果蝇周围神经系统的发育中被认为有决定细胞命运的作用。在果蝇感觉器官前体细胞(SOp)不对称分裂中,获得Numb的子细胞成为IIb细胞,没有获得Numb的则成为IIa细胞。当Numb突变时,SOp分裂产生的2个子细胞将发育为IIa细胞;反之,Numb过表达则2个子细胞都发育为IIb细胞。

Numb是一个进化保守蛋白,从无脊椎动物到脊椎动物都存在同源蛋白(延伸阅读:中科院上海生科院《pLOSGenetics》发表肺癌新成果 )。有研究发现,在哺乳动物中Numb促进了神经突的发育。但目前对于Numb在成熟神经元中的功能尚不清楚。

浦肯野细胞(purkinje cell)是从小脑皮质发出的唯一能够传出冲动的神经元。浦肯野细胞轴突穿过颗粒层和白质到达深部小脑核团,浦肯野细胞在运动协调中起着重要的作用。 许多疾病和物质都可以造成浦肯野细胞损伤,浦肯野细胞损伤后可以导致共济失调。

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在这篇文章中研究人员证实,在成年期浦肯野细胞表达高水平的Numb,条件性删除Numb的浦肯野细胞尽管维持了正常的小脑细胞结构,但却破坏了运动协调。研究证实Numb对浦肯野细胞中代谢型谷氨酸受体(mGlu1)的内化和回收利用起至关重要的作用。在条件性Numb基因敲除小鼠平行纤维-浦肯野细胞(parallel fiber-purkinje cell, pF-pC)的突触中mGlu1显著减少,长时程抑制受抑。在这些突变体中激动剂诱导的mGlu1运输显著受到抑制,但Numb丧失没有影响离子型谷氨酸受体亚基和mGlu1相关蛋白的表达。并且,在突变浦肯野细胞中可有力地诱导出短暂和持久的mGlu1可塑性,表明它们并不需要mGlu1运输。

新研究结果证实了,Numb是mGlu1组成性表达和动态运输的一个调控因子。

(生物通:何嫱)

生物通推荐原文摘要:

Numb deficiency in cerebellar purkinje cells impairs synaptic expression of metabotropic glutamate receptor and motor coordination

protein Numb, first identified as a cell-fate determinant in Drosophila, has been shown to promote the development of neurites in mammals and to be cotransported with endocytic receptors in clathrin-coated vesicles in vitro. Nevertheless, its function in mature neurons has not yet been elucidated. Here we show that cerebellar purkinje cells (pCs) express high levels of Numb during adulthood and that conditional deletion of Numb in pCs is sufficient to impair motor coordination despite maintenance of a normal cerebellar cyto-architecture……

作者简介:

沈颖

1993年获原杭州大学生物科学与技术系理学学士。1996年起中国科学院上海生理研究所和浙江大学联合培养,在生理所从事视网膜的神经生物学研究,师从杨雄里研究员(中国科学院院士)。1999年10月获理学博士。2000年1月赴美国约翰霍普金斯大学分子神经科学系David Linden教授实验室进行博士后训练。2007年初全职回国后,任浙江大学神经生物学系教授和博士生导师,神经信号通路的细胞和分子机制研究组组长。已经取得的工作成绩包括:A,首次详细分析了视网膜中谷氨酸受体的亚型组成和在视网膜光信号转导中的作用。B,证实了小脑中的一个新型突触可塑性模型,并且首次以可靠的实验证明了其表达的位置。C,首次报道了神经元型谷氨酸转运体的可塑性。D,首次提出SRF,而不是以往广泛关注的CREB,可能对海马LTp起关键作用,这些工作得到了包括美国科学院院士Richard Huganir博士,HHMI成员David Ginty博士, 国际著名科学家David Linden博士在内的国际神经科学家的肯定。已经在包括Nature Neuroscience, Neuron, pNAS, Neuroscience, European Journal of Neurosicnece在内的国际顶尖杂志上发表研究论文。曾获1999年 中国生理学会张锡均全国优秀青年生理学论文一等奖和1998年贝克曼上海地区生命科学一等奖。回国工作后,已获得包括国家自然科学基金面上项目,重点项目,NSFC-RGC项目,教育部留学回国人员基金,新世纪人才基金,浙江省自然科学基金人才项目等资助。