快速神經傳遞中突觸小泡再循環的分子機制

對大腦活動的出色控制需要快速有效的神經遞質釋放。這過程中的一個關鍵因素是“突觸小泡”。充滿神經遞質的突觸小泡會被儲存在遠神經元末端,突觸小泡藉由胞吐作用釋放神經遞質以引發突觸後的重要的神經反應,從而驅動神經元網絡通信。非常有趣的是,突觸小泡內吞作用能與胞吐作用緊密耦合,並在胞吐作用後立即發生,這被認為是維持釋放部位突觸小泡蛋白平衡、質膜平衡、突觸小泡身份穩固和突觸小泡池數量的關鍵機制。最有趣的是,已經發現了幾種突觸小泡內吞模式,它們在形成時間、位置和形態方面的作用有很大的差異。重要的是,許多研究證據已顯示,功能失調的突觸小泡內吞作用與人類神經系統疾病發病有著密切的相關性。在我的實驗室中,我們一直對一個名為 Flower 的突觸小泡上的鈣離子通道感興趣。我們的研究顯示,Flower 能控制突觸小泡胞吐作用和內吞作用緊密耦合。此外,Flower會因神經刺激強度不同而有不同的功能,藉此平衡網格蛋白介導的內吞作用(一種在弱神經頻率刺激條件下誘導的內吞作用)以及大量內吞作用(一種在強神經頻率刺激條件下所觸發的內吞作用)。實驗室最近的工作更進一步發現Flower和磷脂之間的相互作用可提供-為何不同類型的內吞作用能在特殊時間與空間下被誘發-一個嶄新的機制。以下是我們正在進行的研究方向:

1)Flower是如何控制胞吐作用與胞吞作用緊密耦合。

2) 利用結構與功能相關性的研究來瞭解Flower離子通道功能依賴與非依賴性之分子機制。

3)Flower在小鼠中樞腦中的重要性。

4)Flower突變的人類疾病中的重要性。

5) 在突觸小泡內吞作用下,透過體內APEX2 蛋白質組學建立一個的全面性蛋白相互作用網絡。