近日，一篇發(fā)表在國際雜志Cell Reports上的研究報告揭示了一種讓神經(jīng)元知道何時以及如何形成這些連接背后的分子機(jī)制。這項研究來自日本大阪大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們，他們通過研究人類腦細(xì)胞中與學(xué)習(xí)和記憶相關(guān)蛋白質(zhì)的行為，揭開了神經(jīng)元活性如何影響CREB-CBP相互作用，進(jìn)而影響基因表達(dá)的機(jī)制。

 

在發(fā)育的大腦中，神經(jīng)元的活性會刺激腦細(xì)胞生長和形成連接所需的基因的表達(dá)。如果這一過程被打斷，機(jī)體的發(fā)育和精神性疾病就會發(fā)生。研究人員發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)錄因子cAMP反應(yīng)元件結(jié)合蛋白（CREB）是機(jī)體大腦學(xué)習(xí)和形成記憶所必需的。然而，CREB和CREB結(jié)合蛋白（CBP）之間的相互作用如何受到神經(jīng)元活性的影響，這一點尚不清楚。

 

為了探索這一機(jī)制，研究人員利用一種名為單分子成像的復(fù)雜顯微鏡技術(shù)來追蹤人類腦細(xì)胞中CREB和CBP的運(yùn)動(http://www.weberwork.com/sell/l_35/)。研究結(jié)果顯示，神經(jīng)元活性能顯著增加CREB和CBP以及CREB和DNA之間的重復(fù)、長期相互作用。這些相互作用能夠吸引激活基因表達(dá)的RNA聚合酶II。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)，CREB與DNA相互作用從而促進(jìn)基因表達(dá)的位點需要CBP所介導(dǎo)的事先乙?；饔?。

 

這些研究發(fā)現(xiàn)不僅闡明了發(fā)育中大腦的學(xué)習(xí)和記憶背后的機(jī)制，還能為闡明精神性疾病如何發(fā)生提供新的見解?？紤]到CBP是一種能引起Rubinstein-Taybi綜合征的基因，盡管患者會表現(xiàn)出精神遲鈍和智力殘疾，且CBP蛋白的失活或能幫助解釋疾病發(fā)生的分子機(jī)制。因此，在3D大腦樣模型中進(jìn)一步探索CREB-CBP之間的相互作用或能幫助進(jìn)一步觀察神經(jīng)元活動所產(chǎn)生的影響。

 

綜上，本文研究結(jié)果表明，神經(jīng)元活性能促進(jìn)CREB-CRE和CREB-CBP在預(yù)先確定的組蛋白乙?；稽c中的重復(fù)相互作用，從而就能促進(jìn)快速的基因表達(dá)。這一發(fā)現(xiàn)為我們進(jìn)一步了解神經(jīng)元活動如何影響基因表達(dá)提供了新的視角，并為精神性疾病的研究和治療提供了新的方向。