经典的囊泡分泌模型是由动作电位激活细胞膜上的电压门控钙离子通道,介导钙离子内流从而引发钙离子依赖的分泌(CDS)。2002年周专小组在Nature neuroscience上发表文章报道在大鼠初级感觉神经元中除了经典的CDS,还存在一种特殊的囊泡分泌模式——CiVDS。经过十几年不断的努力探索,结合分子生化、载体基因沉默、超分辨荧光动态成像以及电生理等一系列的手段,他们揭示了CiVDS的分子机制以及分泌物:在大鼠初级感觉神经元中电压门控N型钙离子通道(Cav2.2)与囊泡分泌所必须的SNARE蛋白偶联在一起,当发生动作电位时Cav2.2发生构象变化直接通过SNARE蛋白拉动囊泡发生融合,从而释放出ATP。
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该研究不仅对教科书中的囊泡分泌模型有了更新的认识,也为以后揭示CiVDS的生理功能奠定了基础。初级感觉神经元在体内负责疼痛感知,CiVDS分子机制的揭示可能为探索治疗包括疼痛在内的神经疾病提供了新的机理。该文共同第一作者柴祖映、黄荣、王媛、王昌河,通讯作者周专。该项工作得到科技部国家重点研发计划、北京大学-清华大学生命科学联合中心、国家自然科学基金委项目等的资助和大力支持。
编辑:江南
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