
新闻要点:当朊病毒或淀粉样蛋白成为新闻时,通常是因为它们会导致 疯牛病
或 阿尔茨海默病
---朊病毒
,毕竟,朊病毒会导致它们接触到的任何蛋白质都像它们一样错误折叠,而 淀粉样蛋白
,它们是大量缠结在一起的蛋白质的团块,会卡住细胞的运作。但Cell杂志的一项新研究表明,一种形成淀粉样蛋白的类朊蛋白在大脑中具有正常、重要的功能
。这种名为 CPEB 的蛋白质非但不是记忆的破坏者,而且对于果蝇的长期记忆是必需的。这是怎么做到的:
为了确定蛋白质在大脑中的位置,研究人员在果蝇的 CPEB 版本 Orb2A 上添加了荧光标签。他们观察到 Orb2A 在突触(神经元之间的连接处)形成淀粉样蛋白——这是一个有希望的迹象,表明它可能与记忆有关。
为了确定 Orb2A 是否确实对记忆至关重要,研究人员创建了带有缺陷版 Orb2A 的果蝇突变体。单个 氨基酸 的改变足以阻止淀粉样蛋白的形成。
研究小组发现,这也足以扰乱果蝇的长期记忆。作为记忆测试,果蝇被教会将特定的气味与糖水喷雾联系起来,起初,突变果蝇选择与奖励相关的气味的频率与正常果蝇一样。然而,48 小时后,突变果蝇在该任务上的表现突然变得差了很多。
因此,Orb2A 似乎参与了记忆的长期维持。
背景信息
研究人员已经怀疑 CPEB 在长期记忆中起作用,因为在一项针对海蛞蝓的 先前研究 中,海蛞蝓的 CPEB 和记忆被发现有关联:破坏 CPEB 的淀粉样蛋白阻止了海蛞蝓神经元进行长期增强,而长期增强与长期记忆相似。但有趣的是,在果蝇更复杂的脑中也发现了 CPEB 的作用。
在 The Frontal Cortex 上,Jonah Lehrer 撰文讨论了 CPEB 在长期记忆中的潜在机制。这种类朊蛋白标记任何与长期记忆相关的突触,可能起到“停止标志”的作用,防止连接发生变化和记忆被侵蚀。
未来展望
朊病毒在不同组织和情况下的行为是一个活跃的研究课题——它们才被发现 20 年,我们对它们还有很多未知。正如这项研究所示,某些朊病毒可能在大脑中具有完全正常的功能。未来的研究需要阐明 CPEB 在突触中如何实际发挥作用以保存长期记忆的机制。
参考文献:Majumdar, et al. Critical Role of Amyloid-like Oligomers of Drosophila Orb2 in the Persistence of Memory. Cell 148, 515-529 (3 February 2012) DOI 10.1016/j.cell.2012.01.004
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