中新社合肥11月6日電 (記者 吳蘭)記者6日從中國科學技術大學獲悉，該校畢國強教授和劉北明團隊與美國加州大學洛杉磯分校周正洪教授合作，解開了抑制性神經突觸一種組織規則的秘密，這種精確解析是解密大腦奧秘的一個關鍵環節。
研究成果近日發表在《自然·神經科學》(Nature Neuroscience)上。
神經突觸是大腦中眾多神經元之間信息傳遞和存儲的最基本的結構與功能單元。突觸的異常則可能是導致如抑鬱症和阿爾茨海默病等精神與神經疾病的起源。
精確解析突觸的蛋白分子結構和組織架構及其在神經活動或異常過程中的變化，是解密大腦奧妙的一個關鍵環節，也是腦科學與腦疾病研究中最基礎的核心研究方向之一。
研究團隊首次通過冷凍電鏡斷層原位成像技術解析了完整神經突觸的三維結構，並實現了對中樞神經系統中兩類最主要突觸——興奮性與抑制性突觸的精確區分以及結構特徵的定量化分析。
在此基礎上，研究團隊實現了對抑制性神經突觸中GABAA受體的自動化辨別並解析了其19解析度的原位三維結構。進一步研究發現了這些受體在抑制性突觸中呈現層級狀的組織分布規則：GABAA受體之間可以形成具有距離固定而相對角度可變的雙分子複合物，最後形成具有清晰邊界並介於固、液之間的「介態」相分離狀態。
據介紹，這種組織分布形式可以通過突觸後支架蛋白和受體之間靈活相互作用而形成。因此，抑制性突觸中受體分子與支架蛋白的這種「介態」狀自組織形式，使得突觸同時具備了穩定性和可變性，就很好地解釋了學習與記憶的突觸機理。
審稿人認為：「這是向原位解析生理條件下受體蛋白高分辨結構邁出了至關重要的一步」。(完)