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69: 朊病毒样蛋白帮助形成记忆

探索朊病毒和记忆形成之间可能存在的联系,通过CPEB蛋白在神经元中的作用,揭示长期记忆的机制。

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导致疯牛病的异常蛋白朊病毒,可能不仅仅是无情的杀手。诺贝尔奖得主、纽约哥伦比亚大学的神经科学家埃里克·坎德尔和他的博士后学生考斯克·西去年冬天报告说,一种与朊病毒非常相似的蛋白质在长期记忆的形成中起着关键作用。他们的研究还表明,类朊病毒蛋白——可以改变形状,并且与其他蛋白质不同,还可以诱导邻近的蛋白质改变形状——并不像曾经看起来那样异常。“这不太可能在整个生物学中都是一个孤立的案例,”坎德尔说。“而且我认为这不一定是独特的脑功能。”

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多年来,坎德尔一直通过研究简单的海蛞蝓的神经系统来探索记忆的奥秘。他知道一种叫做CPEB的蛋白质参与了加强神经元之间的连接,这是记忆形成过程的重要组成部分。他不明白的是,这些连接如何保持足够的稳定性,能够持续数天、数月或数年,就像记忆一样。然后西注意到CPEB在分子上与在酵母中发现的无害的朊病毒蛋白相似。在咨询了马萨诸塞州剑桥市怀特黑德生物医学研究所的酵母朊病毒专家苏珊·林德奎斯特之后,坎德尔和西将海蛞蝓蛋白与酵母朊病毒蛋白融合,发现对酵母友好的CPEB表现得像一个朊病毒,改变形状并导致它周围的所有蛋白质以一种非常持久的方式表现出相同的行为。科学家们推测,如果这种朊病毒诱导的连锁反应也发生在人脑中的CPEB中,它可能会为储存记忆提供一个异常持久的基础。林德奎斯特说,这个过程非常有效,“我们认为这实际上是一种非常古老、非常老的机制。”

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