科研成果 | 张曦课题组揭示突触囊泡回收的分子调控机制

RESEARCH ACHIEVEMENT

科研成果

张曦课题组揭示突触囊泡回收的分子调控机制

突触传递是神经元之间进行信息交流的基本方式，是感知、运动及学习等神经功能的基础。持续的突触传递需要大量的突触囊泡参与，高效而精准的囊泡循环为此过程提供了保障。当动作电位触发突触囊泡的胞吐之后，突触末端通过复杂的内吞机制来维持突触结构的完整性，清除释放位点，实现囊泡膜成分与膜蛋白的迅速回收和再利用。过去五十年间，大量研究聚焦于突触囊泡的快速内吞机制，而对于囊泡内吞的精准性调控却知之甚少。

近期，西交利物浦大学慧湖药学院张曦课题组与中国科学院深圳先进技术研究所孙坚原教授以及西浦慧湖药学院傅磊教授课题组合作，使用条件性敲除小鼠、活细胞荧光成像、电生理、细胞生物学、生物化学等研究技术，揭示了突触囊泡内吞精准性调控的分子机制及其生理功能。

他们之前的研究发现突触结合蛋白-11 (synaptotagmin-11, Syt11)，一种与帕金森病和精神分裂症相关、小鼠发育所必需的重要膜蛋白，有效抑制神经元的多种囊泡内吞途径，从而提出了Syt11通过抑制突触囊泡内吞来确保囊泡回收精准性的假说 (Wang et al., EMBO Reports, 2016. doi: 10.15252/embr.201540689. 封面文章)。为验证该假说，他们进一步研究了Syt11调控突触囊泡内吞的生理作用和分子机制，发现在长时间刺激下，Syt11抑制海马神经元突触囊泡内吞、回收和神经递质释放，并且确保囊泡蛋白和膜蛋白的准确分布。为解析Syt11调控的分子机制，他们找到了与Syt11相互作用的关键内吞蛋白 – endophilin A1 （EndoA1），并证实Syt11与EndoA1的高亲和力相互作用介导了其调控作用。因此，他们提出Syt11是通过抑制EndoA1功能来确保囊泡回收的精确性。由于Syt11和EndoA1都与帕金森病和精神分裂症相关，这种调节可能在生理和病理条件下均发挥重要作用。

该研究成果以题为“Synaptotagmin-11 Inhibits Synaptic Vesicle Endocytosis via Endophilin A1”的研究论文形式发表于神经科学权威杂志Journal of Neuroscience，并被突出展示在杂志的“This Week in the Journal”中。此研究得到了国家自然科学基金、苏州工业园区退行性疾病药物研究平台、中国科学院等项目基金的支持。

全文链接

https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1348-21.2023

张曦博士简介

张曦博士

西浦慧湖药学院，高级副教授

美国杜克大学，生物化学博士

张曦副教授于1999年获美国杜克大学博士学位，师从谢道时教授。在美国加州大学柏克莱分校David Drubin教授实验室从事博士后研究。回国后先后在北京大学和首都医科大学任副教授和博士生导师，是研究细胞膜转运和神经退行性疾病的专家。以通讯作者在 EMBO Rep, Glia, J Neurosci, Cell Mol Life Sci, FASEB J, Mol Neurobiol, Front Cell Neurosci, J Neurochem 等杂志上发表多篇 SCI 论文，3 次获国家自然科学基金会面上项目的资助。2021 年加入西浦慧湖药学院，主要研究方向为细胞膜转运机制和脑疾病的潜在靶点和干预方法。

研究兴趣

神经元和神经胶质细胞膜转运的分子机制

帕金森病的发病机制

脑疾病的潜在药物靶点和新的干预治疗方法

目前张曦课题组正在进行突触传递、神经炎症相关分子机制和生理、病理机制的深入研究，欢迎有志于神经科学的本科生和研究生加入团队。如有兴趣想要合作交流的请联系邮箱：[e-mail] 或 [e-mail]。

供稿人 | 张睿涵、张曦

编辑 | 占婷

新媒体 | 和卓美

监制 | 管君哲

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关于西浦慧湖药学院

西浦慧湖药学院由西交利物浦大学与苏州工业园区管委会共建，旨在协同政府、产业、社会多方合力，孵化世界一流生物医药国际创新生态，助力苏州“一号产业”打造世界级生物医药产业地标。学院开展本科和硕博层次教育，培养具备产业实操技能、勇于开拓创新的国际化复合型行业精锐。学院实施基础研究和专注于促进产业发展的研究战略，致力于满足产业需求的科研实践，重点发展新型治疗药物与方法研究、人工智能及药物研发、临床药学三大基础研究方向。

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