來自香港科技大學的研究人員在3月18日的《自然綜述神經科學》(Nature Reviews Neuroscience)雜志上,發表了一篇題為“Mechanistic basis of MAGUK-organized complexes in synaptic development and signalling”的綜述文章。
論文的通訊作者是香港科技大學張明杰(Mingjie Zhang)教授,他的研究方向是神經細胞訊號傳導及神經發育的結構生物學和生物化學機理,曾取得了一系列成果,對于治療神經系統衰退的疾病,如中風及老年癡呆癥等,有著極為重要的影響。2011年當選為中科院院士(。
膜結合鳥苷酸激酶(MAGUKs)蛋白家族成員位于細胞表面,結構保守,含多個蛋白結合位點,包括三個或多個PDZ(PSD-95/DLG/Zol)結構域,一個SH3結構域,一個GK結構域或由WW域參與形成,是細胞膜表面蛋白復合物的組織核心。作為細胞支架分子,MAGUKs不同結構域有不同的結合特異性,與多種蛋白質作用,形成不同的蛋白質復合物,而且MAGUKs蛋白分子內部可以多聚化后再與其他分子作用,呈現繁多的種屬和組織親和特異性。這種動態的聚合與解聚為機體的發育、功能的完善所必需,并能確保細胞間識別與通訊的準確性、特異性,使細胞間協調合作,保證整體的生命活動。MAGUKs蛋白分布廣泛,成員眾多,MAGUKs蛋白家族成員在許多腦、胰腺、消化道上皮、胎盤等許多的器官組織中都發揮著不可替代的作用。
在這篇新綜述文章中,張明杰院士及合著作者們寫道,MAGUKs蛋白高度豐富地存在于突觸中,負責組織突觸發育和可塑性需要的許多蛋白質復合物。MAGUKs編碼基因及它們的互作蛋白突變看導致廣譜的人類精神疾病。
張明杰院士在文章中綜述了MAGUK介導的突觸蛋白質復合物形成及調控,將焦點放在了近期一些生物化學和結構研究的新發現上。這些機制研究表明,蛋白質磷酸化往往直接調控了MAGUK組織的復合物形成,表明了神經元活動與突觸中動態蛋白質組裝之間的密切聯系。