朊病毒帮助保存记忆

一种臭名昭著的蛋白质有助于解释记忆的工作原理

加入我们的科学爱好者社区!

以引起克雅氏病等神经退行性疾病(更不用说疯牛病)而臭名昭著的蛋白质家族似乎在健康细胞中发挥着重要作用。“你认为上帝创造朊病毒只是为了杀戮吗?”哥伦比亚大学的埃里克·R·坎德尔反问道。“这些东西最初进化出来是为了具有生理功能。”

坎德尔对记忆的研究帮助揭示了动物在其神经系统中制造和使用朊病毒,作为一项基本功能的一部分:稳定参与形成长期记忆的突触。这些天然朊病毒不具有传染性,但在分子水平上,它们的链状结构与致病同类完全相同。(一些研究人员称它们为“类朊病毒”,以避免混淆。)现在,密苏里州堪萨斯城斯托瓦斯医学研究所的神经科学家考西克·思(Kausik Si)是坎德尔的前学生之一,他已经证明,朊病毒的作用受到细胞的严格控制,并且可以在需要形成新的长期记忆时启动。

一旦朊病毒的链式反应开始,它就会自我延续,因此突触(神经元连接的地方)可以在初始触发消失后保持,也许可以保持一生。但这仍然不能解释第一个朊病毒是如何被触发的,或者为什么它只发生在某些突触上,而这些突触在形成记忆中起着至关重要的作用。思的工作于2月11日发表在《PLOS Biology》杂志上,追踪了果蝇中这种蛋白质保存过程的生物化学,展示了细胞如何启动负责记忆持久性的机制,以及记忆如何在正确的时间和正确的地点被稳定下来。


支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


思和他的同事专注于一种名为 Orb2A 的蛋白质——它的人类等效物是 CPEB——它在果蝇中充当朊病毒。一系列分子相互作用导致磷酸盐附着到 Orb2A 上,但仅当电脉冲靶向神经元中大量突触中的特定突触时才会发生。这种特异性允许朊病毒链式反应在需要的时间和地点启动,稳定某些突触而不是其他突触——或许可以解释为什么我们的一些记忆会消退。

*澄清(2014年7月2日):这句话在其印刷出版后进行了编辑。它最初声明帕金森病是同一蛋白质家族的一部分,但朊病毒与帕金森病之间的联系尚未得到最终证实。  

© . All rights reserved.