蛋白質(zhì)如何幫助我們的記憶力

東京——東京都立大學(xué)的研究人員對(duì)長(zhǎng)期記憶的生物化學(xué)有了深入的了解。通過研究果蠅，他們發(fā)現(xiàn) Apterous (Ap) 蛋白在保留記憶方面起著至關(guān)重要的雙重作用。它不僅與 Chi 輔因子結(jié)合以幫助維持記憶，而且還獨(dú)立調(diào)節(jié)某些神經(jīng)遞質(zhì)并幫助長(zhǎng)期鞏固。像這樣的見解有望為治療記憶相關(guān)疾病提供新的方法。

記憶往往是流動(dòng)的。但是當(dāng)某些事件重復(fù)發(fā)生或產(chǎn)生強(qiáng)烈影響時(shí)，這些事件的記憶可以在我們的大腦中得到鞏固以進(jìn)行長(zhǎng)期存儲(chǔ)(長(zhǎng)期記憶，LTM)并長(zhǎng)期保持。記憶的生物化學(xué)非常復(fù)雜，科學(xué)家們現(xiàn)在才開始了解它是如何運(yùn)作的。

由東京都立大學(xué)的 Takaomi Sakai 教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)一直在研究果蠅果蠅，這是一種經(jīng)過充分研究的模式生物，尋找動(dòng)物記憶如何運(yùn)作的答案。在他們最近的研究中，他們發(fā)現(xiàn)了一種名為 Apterous (Ap) 的著名發(fā)育調(diào)節(jié)劑所起的作用，這種蛋白質(zhì)在果蠅的身體發(fā)育中起著重要作用。“apterous”這個(gè)詞的意思是沒有翅膀;Ap 基因突變的果蠅通常沒有翅膀。有趣的是，眾所周知，即使在身體成熟后，Ap 仍保持活躍。為什么會(huì)這樣仍然是個(gè)謎。

現(xiàn)在，該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證實(shí)，帶有 Ap 突變的果蠅的長(zhǎng)期記憶存在問題：成年果蠅的 Ap 表達(dá)是它們?nèi)绾斡涀∵^去事件的關(guān)鍵，在這種情況下，是求愛抑制帶來的壓力。仔細(xì)觀察，他們發(fā)現(xiàn) Apterous 在記憶中扮演著兩個(gè)非常重要的角色。查看果蠅的大腦，他們?cè)趦蓚€(gè)位置發(fā)現(xiàn)了 Apterous，蘑菇體是昆蟲大腦中負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)和記憶的結(jié)構(gòu)，以及時(shí)鐘神經(jīng)元中負(fù)責(zé)行為喚醒和睡眠的結(jié)構(gòu)。在蘑菇體中，Ap 被發(fā)現(xiàn)與一種名為 Chi 的輔因子協(xié)同工作，有助于維持長(zhǎng)期記憶。更具體地說，Ap/Chi 復(fù)合物充當(dāng)轉(zhuǎn)錄因子，將關(guān)鍵基因中的信息翻譯成信使 RNA，進(jìn)而導(dǎo)致蛋白質(zhì)的產(chǎn)生。然而，在時(shí)鐘神經(jīng)元中，Ap 似乎是單獨(dú)工作的。通過與 Ap 突變體進(jìn)行比較，他們發(fā)現(xiàn) Ap 有助于調(diào)節(jié) GABA 受體的反應(yīng)，負(fù)責(zé)對(duì)一種稱為 γ-氨基丁酸 (GABA) 的關(guān)鍵神經(jīng)遞質(zhì)做出反應(yīng)。來自 GABA 受體的適量活動(dòng)有助于激發(fā)鞏固記憶所需的大型腹側(cè) (l-LNvs) 時(shí)鐘神經(jīng)元。在證實(shí)這一機(jī)制的實(shí)驗(yàn)中，該團(tuán)隊(duì)甚至可以通過人為抑制 GABA 受體的表達(dá)來對(duì)抗 Ap 突變的一些影響。來自 GABA 受體的適量活動(dòng)有助于激發(fā)鞏固記憶所需的大型腹側(cè) (l-LNvs) 時(shí)鐘神經(jīng)元。在證實(shí)這一機(jī)制的實(shí)驗(yàn)中，該團(tuán)隊(duì)甚至可以通過人為抑制 GABA 受體的表達(dá)來對(duì)抗 Ap 突變的一些影響。來自 GABA 受體的適量活動(dòng)有助于激發(fā)鞏固記憶所需的大型腹側(cè) (l-LNvs) 時(shí)鐘神經(jīng)元。在證實(shí)這一機(jī)制的實(shí)驗(yàn)中，該團(tuán)隊(duì)甚至可以通過人為抑制 GABA 受體的表達(dá)來對(duì)抗 Ap 突變的一些影響。

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