Nature:轉錄因子Npas4是腦細胞中的「主開關」

2020-12-08 生物谷

專題:Nature報導

激發性和抑制性突觸數量之間必須保持很好的平衡,神經迴路才能發揮功能。人們對突觸、尤其是抑制性突觸依賴於活性的形成中所涉及的細胞內分子信號通道基本上不了解。

一項新的研究發現,轉錄因子Npas4在腦細胞中起一個「主開關」作用,維持突觸激發和抑制之間的體內平衡,該平衡被認為在如自閉症、癲癇症和精神分裂症等神經疾病中受到破壞。Npas4通過調控超過200個依賴於活性的基因的表達來發揮作用,這些基因反過來又控制由GABA調控的突觸(它們形成激發性神經元)的數量。(生物谷Bioon.com)

生物谷推薦原始出處:

Nature 455, 1198-1204 (30 October 2008) | doi:10.1038/nature07319

Activity-dependent regulation of inhibitory synapse development by Npas4

Yingxi Lin1, Brenda L. Bloodgood1, Jessica L. Hauser1,4, Ariya D. Lapan2, Alex C. Koon1,4, Tae-Kyung Kim1, Linda S. Hu1, Athar N. Malik1,3 & Michael E. Greenberg1

1 F. M. Kirby Neurobiology Center, Children's Hospital and Departments of Neurology and Neurobiology, Harvard Medical School, 300 Longwood Avenue, Boston, Massachusetts 02115, USA
2 Program in Biological and Biomedical Sciences, Harvard Medical School, 240 Longwood Avenue, Boston, Massachusetts 02115, USA
3 Program in Neuroscience, Harvard Medical School, 300 Longwood Avenue, Boston, Massachusetts 02115, USA
4 Present addresses: Baylor College of Medicine, Medical Scientist Training Program, One Baylor Plaza Suite N201, MS:BCM215, Houston, Texas 77030-7498, USA (J.L.H.); University of Massachusetts Medical School, Lazare Medical Research Building, Room 760C, 364 Plantation Street, Worcester, Massachusetts 06105, USA (A.C.K.).


Neuronal activity regulates the development and maturation of excitatory and inhibitory synapses in the mammalian brain. Several recent studies have identified signalling networks within neurons that control excitatory synapse development. However, less is known about the molecular mechanisms that regulate the activity-dependent development of GABA (-aminobutyric acid)-releasing inhibitory synapses. Here we report the identification of a transcription factor, Npas4, that plays a role in the development of inhibitory synapses by regulating the expression of activity-dependent genes, which in turn control the number of GABA-releasing synapses that form on excitatory neurons. These findings demonstrate that the activity-dependent gene program regulates inhibitory synapse development, and suggest a new role for this program in controlling the homeostatic balance between synaptic excitation and inhibition.

相關焦點

  • 轉錄因子NPAS4調控去極化神經元的信號
    轉錄因子NPAS4調控去極化神經元的信號 作者:小柯機器人 發布時間:2019/10/4 21:51:21 美國加州大學舊金山分校的Brenda L.
  • 科學家用轉錄因子重建卵母細胞轉錄網絡
    科學家用轉錄因子重建卵母細胞轉錄網絡 作者:小柯機器人 發布時間:2020/12/18 16:53:02 日本九州大學Katsuhiko Hayashi團隊在研究中取得進展。他們利用轉錄因子重建卵母細胞轉錄網絡。
  • Nature:研究揭示細胞轉錄因子新功能
    DNA的翻譯,研究者揭示轉錄因子並不一定是扮演著開關的功能,而是抑制複合物的結合行為任何一個旨在周末改善家庭工作的人都很清楚,要想幹好一份工作,必須有合適正確的工具。人身體中每一個細胞都有自己特殊的工作去做,比如胰腺中的細胞主要來產生胰島素,眼鏡視網膜中的細胞負責感光和感覺顏色,當然,如果細胞中有不正確的基因行使不合適的工作,那麼細胞功能就會變得一團糟,嚴重者將會導致癌症的發生。我們的科學家研究細胞功能已經數年了,他們很清楚的知道細胞中有一種特殊的蛋白質叫做「轉錄因子」,主要結合在DNA附近來開關某些基因,控制基因的表達。
  • Nature解讀!細胞中轉錄因子與錯配DNA強烈結合的分子機制!
    2020年10月26日 訊 /生物谷BIOON/ --日前,一篇發表在國際雜誌Nature上題為「DNA Mismatches Reveal Conformational Penalties in Protein-DNA Recognition」的研究報告中,來自杜克大學等機構的科學家們通過研究發現,轉錄因子可能會無意中鎖定DNA中所發生的錯誤
  • Nature | 生長素響應的轉錄抑制調控網絡
    擬南芥中共有23種ARF,其中ARF5、ARF6、ARF7、ARF8和ARF19屬於A型ARFs,這些保守的A型ARFs是生長素響應基因的轉錄激活因子,因而在植物的生長素信號調控中發揮關鍵作用of Nottingham)Anthony Bishopp課題組合作在Nature在線發表了題為A network of transcriptional repressors modulates auxin responses的研究論文,鑑定了A型ARFs基因的轉錄調節因子並揭示了生長素響應的轉錄抑制調控機制
  • Nature Chem Biol | 張餘研究組揭示細菌ClassIII轉錄因子CueR轉錄...
    Steitz研究組解析了CAP/CRP與DNA的複合物晶體結構,該結構首次展示了轉錄因子識別DNA的方式。在隨後的幾十年中,科學家們利用化學交聯、DNA足跡、遺傳突變等方法嘗試了解轉錄因子調控基因轉錄的具體機制,大家發現轉錄因子在啟動子DNA的結合位置直接決定了其對於下遊基因的影響,一般來講,轉錄因子結合在核心啟動子區域(-35區和-10區)上遊發揮轉錄激活功能,轉錄因子結合在核心啟動子區域或者基因內部則抑制轉錄。
  • 《Nature》報導T細胞功能調控的關鍵轉錄因子
    , 參與宿主防禦, 但是遇到自身抗原或者在慢性感染和腫瘤微環境中, 它們會發生命運改變, 進入功能失能命運, 但是調控T細胞功能失能的分子機制會不清楚。本研究通過轉錄組及表觀組學手段,發現功能缺陷的T細胞 [Dysfunctional T cell], 包括免疫耐受T細胞 [Tolerant T cell] 和慢性感染和腫瘤微環境導致的耗竭T細胞 [Exhausted T cell], 都特異性穩定高表達轉錄因子NR4A1。NR4A1對於自身免疫疾病和腫瘤免疫都起著關鍵負調控作用。
  • Nature:種子中的非編碼反義RNA轉錄體
    擬南芥開花抑制因子FLC在由Polycomb調控蛋白調節的一個過程中被「春化」關閉。現在,FLC的非編碼反義RNA轉錄體被發現存在於冷處理的種子中,並對溫度變化有響應,這說明它們在低溫感應和FLC沉默中有可能扮演一個角兒。這種類型的反義轉錄事件(源自基因的3′端)也許是調控相應「正義」轉錄的一個普遍機制。
  • Nature Cancer | 轉錄因子c-Rel竟是一種新型免疫檢查點,通過誘導MDSC細胞分化,促進癌症發展
    該研究發現並證實,轉錄因子c-Rel是誘導髓源性抑制性細胞(MDSC)分化進而促進癌症發展的關鍵因子。靶向轉錄因子c-Rel可抑制腫瘤進展,並促進T細胞檢查點阻斷介導的抗腫瘤反應。c-Rel蛋白是NF-κB家族的一員,NF-κB家族是調節免疫系統發展的重要轉錄因子。與其他家族成員不同,c-Rel蛋白主要在免疫系統中表達,但是c-Rel在腫瘤發展過程中對於免疫系統起著什麼作用尚不清楚。首先,研究團隊發現c-Rel是控制MDSC分化的關鍵因子,進而促進腫瘤生長。
  • Nature:轉錄因子Foxp3的靶基因目錄首次公布
    1月18日的《自然》發表了兩篇獨立的論文,首次給出了轉錄因子Foxp3的靶基因目錄。兩篇論文的研究方法和結果並不完全相同,但是它們的發表表明人類在治療自免疫性疾病的研究上邁出了極其重要的一步。     科學家們以前發現調節性T細胞受到一種名為Foxp3的主調控基因的控制。主調控基因與單個基因結合從而控制它們的活動進而影響細胞的行為。
  • 神經興奮和轉錄因子REST參與調控壽命
    神經興奮和轉錄因子REST參與調控壽命 作者:小柯機器人 發布時間:2019/10/17 13:35:11 美國哈佛大學醫學院Bruce A. Yankner研究團隊發現神經興奮和轉錄因子REST參與調控壽命。
  • 科學家繪製出人類轉錄因子足跡的全局參考圖譜
    科學家繪製出人類轉錄因子足跡的全局參考圖譜 作者:小柯機器人 發布時間:2020/8/1 23:22:25 近日,美國華盛頓大學John A.
  • 相似性回歸可預測轉錄因子序列特異性進化
    相似性回歸可預測轉錄因子序列特異性進化 作者:小柯機器人 發布時間:2019/7/10 16:17:51 加拿大多倫多大學Timothy R.
  • Nature:史上最詳細轉錄因子TFIID三維結構出爐,力助揭示人類基因...
    在一項新的研究中,來自美國加州大學伯克利分校、勞倫斯伯克利國家實驗室和西班牙國家研究委員會(CSIC)羅卡索拉諾物理化學研究所的研究人員在理解我們體內被稱作轉錄起始前複合物(pre-initiation complex, PIC)的分子機構(molecular machinery)如何發現合適的DNA片段進行轉錄方面取得重大進展。
  • 轉錄因子資料庫大全
    之前我們分享過轉錄因子的相關文章(見文末),有同學就問了,能不能推薦幾個好用的轉錄因子資料庫呢?
  • 研究揭示轉錄因子NKX2-5與心臟病的關聯
    研究揭示轉錄因子NKX2-5與心臟病的關聯 作者:小柯機器人 發布時間:2019/10/2 13:09:30 美國加州大學舊金山分校Kelly A. Frazer和Michael G.
  • EMBO Reports:果蠅揭示腸癌中關鍵性轉錄因子
    2014年10月9日訊 /生物谷BIOON/  近日,西班牙研究人員弄清楚了一種稱為Mirror的轉錄因子是如何調節果蠅腸道中腫瘤樣生長的。相關研究結果發表在EMBO Reports雜誌上。
  • Nature子刊:這個轉錄因子可維持T細胞「殺手」特性
    日前,美國喬治華盛頓大學(George Washington University)解剖學及再生生物學系的副教授(Adjunt Associate Professor of Anatomy and Regenerative Biology)彭衛群帶領的研究團隊,與愛荷華大學(University of Iowa)的研究人員合作發現維持T細胞特性的重要轉錄因子。
  • 轉錄因子MYB10的作用
    第一時間了解植物科學領域最新研究進展!The Plant Cell雜誌發表了題為「Allelic花青素的合成在內質網上完成後,通過不同的轉運機制被轉運到液泡中予以貯存。MYB、bHLH和WD重複蛋白等轉錄因子能夠誘導或抑制花青素的生物合成。不同品種二倍體和八倍體草莓的果實顏色自然變異很大。花青素除了影響果實顏色,還具有抗氧化等功能,對人類健康也具有重要意義。問題哪些基因參與草莓果實顏色自然變異的調節?
  • Nature | piRNA信號通路新調控因子
    在哺乳動物中,DNA甲基化是轉座元件沉默的重要決定因素。哺乳動物生殖細胞在發育早期階段從體細胞中發育而來,需要生殖細胞重編程以及重新進行基因組甲基化來重置基因組DNA甲基化的模式【1】。DNMT3L是基因組甲基化中非常關鍵的調節因子,通過與DNMT3A、DNMT3B、DNMT3C相互作用並激活DNA從頭甲基轉移酶的功能。