美國科學(xué)家在最新一期《細(xì)胞》發(fā)表文章,報告神秘的朊蛋白能夠在兩種不同的蛋白構(gòu)形之間轉(zhuǎn)換,,從而可能有助于學(xué)習(xí)與記憶,。該發(fā)現(xiàn)開啟了對于蛋白質(zhì)認(rèn)識的全新領(lǐng)域。
在蛋白質(zhì)世界中,,朊蛋白是不同尋常的,,當(dāng)它們以某種構(gòu)型而存在時便能夠復(fù)制,使其它同樣的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換成自身的副本,。這種復(fù)制的朊蛋白往往是有害的,,如能造成破壞牛腦的瘋牛病,和致人危害的克雅氏病,。
最近,,哥倫比亞大學(xué)艾里克-坎德爾等發(fā)現(xiàn),一種名為CPEB的朊蛋白樣的蛋白質(zhì),,可能有助于神經(jīng)細(xì)胞對記憶的儲存,。在大腦中的短暫電信號有可能使CPEB轉(zhuǎn)換為朊蛋白的構(gòu)型,從而有助于建立持久記憶,。發(fā)現(xiàn)表明,,其它朊蛋白樣的蛋白質(zhì)能夠在所有的基本生物學(xué)功能中起作用。作為研究組成員的麻省理工學(xué)院懷海特研究所朊蛋白專家蘇珊-林登奎斯特認(rèn)為,,其作用范圍非常廣泛,。CPEB是海蛞蝓的一種蛋白質(zhì),它位于神經(jīng)細(xì)胞之間的突觸連接處,?;钚訡PEB蛋白能夠促使其它蛋白質(zhì)的產(chǎn)生,使得神經(jīng)細(xì)胞與鄰近神經(jīng)元之間建立和維持更為密切的新聯(lián)連,。該過程便是記憶的基礎(chǔ),。坎德爾等將CPEB插入酵母細(xì)胞,,來研究CPEB的作用,。坎德爾等發(fā)現(xiàn),,CPEB轉(zhuǎn)換為正在復(fù)制和被其它細(xì)胞所遺傳的朊蛋白樣的蛋白質(zhì),。坎德爾說,,CPEB完全像朊蛋白一樣地發(fā)揮作用,。坎德爾等通過該研究結(jié)果,,建立了一種記憶形成的模型。坎德爾等在一個實驗中,,通過刺激神經(jīng)細(xì)胞來觸發(fā)電信號,,引起相應(yīng)的突觸活動。這樣,,便能夠使CPEB轉(zhuǎn)換為其活性的朊蛋白形式,。 朊蛋白進行復(fù)制,然后加強鄰近神經(jīng)元的突觸連接,。加利福尼亞大學(xué)的朊蛋白專家吉瑟甫-萊內(nèi)姆說,,該蛋白作用機制相當(dāng)迷人。
林登奎斯特說,,在細(xì)胞中開啟和關(guān)閉基因的朊蛋白,,可以通過支路DNA遺傳的形式,轉(zhuǎn)換為另一種形式的朊蛋白,。這有可能是自從有史以來,,便已存在的蛋白質(zhì)生物學(xué)的一個特性。
萊內(nèi)姆指出,,目前該研究模型并未被廣泛地證實,,坎德爾等還沒有研究作為一種朊蛋白的CPEB,在活體海蛞蝓中的實際作用,,更沒有研究CPEB在人體中的作用,。但是,人類和其它哺乳動物攜帶著某種CPEB,,而且如果能夠搞清其作用的話,,將會是相當(dāng)有意義的。