生物谷報道:世界著名的Scripps研究院和加州圣地亞哥醫(yī)學(xué)院的研究人員已經(jīng)證實了一種被稱為CREB binding protein (CBP)的蛋白在維持人體長時間記憶方面所起的關(guān)鍵作用,這一發(fā)現(xiàn)對于極少數(shù)患有發(fā)育障礙的兒童可能有幫助,。
他們發(fā)現(xiàn)在成年嚙齒動物體內(nèi)當(dāng)正常CBP的功能受到抑制時,,它們形成長久記憶的能力就出現(xiàn)問題,表明CBP在形成長久記憶方面是必需的,,而且CBP缺陷也存在于認(rèn)知障礙這一病癥中,??茖W(xué)家們同時也發(fā)現(xiàn)一種能恢復(fù)CBP功能的藥物能糾正這一缺陷。
研究的結(jié)果對于那些極少數(shù)患有嚴(yán)重發(fā)育障礙的兒童意義重大,,如熟知的Rubinstein-Taybi癥候群(一種罕見的先天性疾病),,能導(dǎo)致發(fā)育遲緩和弱智以及其他的一些嚴(yán)重的解剖異常問題,這些兒童的CBP基因往往有突變,??死账寡芯吭旱募?xì)胞生物學(xué)博士Mayford補(bǔ)充說,上述的事實表明人體存在的一些嚴(yán)重疾病與CBP分子間有某種關(guān)系,。
科學(xué)家們一直都知道將一類抑制蛋白合成的藥物用于動物實驗時,,由于這類藥物能阻止動物腦內(nèi)蛋白的形成,因而使得動物喪失了長久記憶的能力,。這一現(xiàn)象也使科學(xué)家們推測形成長久記憶離不開某種新蛋白的合成,。而這一預(yù)測一直在不同的物種中——從小鼠到果蠅不斷得到證實。自此之后,,研究人員都在致力的尋找能維持長久記憶的專一性基因和蛋白,。
科學(xué)家們幾年前發(fā)現(xiàn)CREB的蛋白與學(xué)習(xí)和記憶關(guān)系密切,它是一種轉(zhuǎn)錄因子,,與DNA相互作用,,控制著某種新蛋白表達(dá)的早期階段。CREB突變會阻止某些基因的激活,,而且攜有CREB缺陷形式的動物在長久記憶形成方面都存在問題,。
那CREB是不是控制記憶形成的唯一蛋白呢?
研究人員將注意力集中到一個與CREB結(jié)合的蛋白:CBP(CREB binding protein ),。CBP作為轉(zhuǎn)錄協(xié)同激活劑,,與CREB共同調(diào)控基因的表達(dá)。
CBP對參與基因表達(dá)的蛋白進(jìn)行化學(xué)修飾從而將蛋白“打開”或者“關(guān)閉”,,具體說,,就是CBP對其他蛋白乙酰化,,而乙?;瘯绊懙鞍自诩?xì)胞中的行為。
神經(jīng)元中的組蛋白是被CBP乙?;牡鞍字?。正常情況下,組蛋白對DNA具有親和力,,被DNA包裹著形成一緊湊的復(fù)合物被稱為染色質(zhì),,從而保持DNA在細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)定,。但當(dāng)基因要表達(dá)的時候,,如長久記憶形成的時期,,染色質(zhì)須重新展開,而DNA與組蛋白分離,。CBP在這一過程中扮演著關(guān)鍵的角色,,這是因為它將組蛋白上的賴氨酸乙酰化,,使得組蛋白喪失對DNA的親合力,,有助于基因的表達(dá)。
加州圣地亞哥醫(yī)學(xué)院的Korzus博士和Mayford博士做了這樣一個實驗,,實驗中他們在成年動物體內(nèi)開啟了CBP的缺陷形式,,結(jié)果發(fā)現(xiàn)缺陷形式的CBP并不能對組蛋白進(jìn)行乙酰化,,這樣阻止了DNA的釋放,,因而影響了蛋白的合成,從而阻礙長久記憶的形成,。
令人鼓舞的是Korzus和Mayford兩位博士通過用一種一種組蛋白脫乙酰酶抑制劑,,也就是常用的白血病藥物——曲古柳菌素A(Trichostatin A)將乙酰基團(tuán)送回至組蛋白上,,則可以糾正動物的長久記憶缺陷,。
這一結(jié)果表明染色質(zhì)的重建對于機(jī)體的學(xué)習(xí)與記憶非常重要,同時也提供了一個影響認(rèn)知功能的新機(jī)制,,并為Rubinstein-Taybi癥候群相關(guān)的弱智的治療提供一個新的方法,。生物谷專家認(rèn)為,這一研究成果將為開創(chuàng)新的學(xué)習(xí)和記憶障礙的藥物研發(fā)提供一個重要的靶點,。
原文:
CBP Histone Acetyltransferase Activity Is a Critical Component of Memory Consolidation.Neuron,June 24, 2004: 42(6),,961-972