在突觸后蛋白質聚集中出現的一種蛋白質已被發現對其形成至關重要。神戶大學的發現確定了突觸功能的一個新的關鍵角色，并首次揭示了其迄今為止未被描述的細胞作用和進化。

突觸，兩個神經元之間的連接，是大腦功能的一個關鍵因素。信號從突觸前神經元傳遞到突觸后神經元是由蛋白質介導的，蛋白質失衡會導致神經精神疾病，如嚴重抑郁癥、自閉癥或酒精依賴。然而，由于在這個連接處存在的蛋白質種類繁多，許多還沒有被研究過，通常甚至不清楚以前發現的那些蛋白質是否真的屬于那里，或者它們是否只是分析過程中產生的雜質。突觸后膜正下方的一個特別明顯的結構是所謂的“突觸后密度”，可能是數千種不同蛋白質的聚集。

為了闡明突觸后密度，神戶大學的神經生理學家TAKUMI Toru和他的團隊首先比較了之前關于這一現象的35個數據集，以找出哪些未表征的蛋白質是一致的。該論文的第一作者KAIZUKA Takeshi解釋說:“我們建立了一個分析管道來統一和對齊不同數據集中的蛋白質結構。這導致鑒定出一種特征不佳的突觸蛋白，這種蛋白已在20多個這些數據集中被檢測到。”這表明，這種被標記為FAM81A的蛋白質可能與整個結構的功能有關，因此研究小組分析了它與其他蛋白質的相互作用，它在神經元內部和周圍的分布，它對神經元形狀和功能的影響，它的功能機制，以及它的進化。簡而言之，他們對這種蛋白質進行了完整的首次表征。

Takumi總結了他們的結果，現在發表在PLoS生物學雜志上，“重要的發現是FAM81A與至少三種主要的突觸后蛋白相互作用并調節它們的凝結。這表明FAM81A是突觸后密度的主要調節因子。”該小組可以證實FAM81A通過液-液相分離促進關鍵蛋白質凝聚成無膜細胞器，這一過程中，強相互作用的分子排除了周圍介質的元素，并且缺乏蛋白質導致培養神經元活性顯著降低。

人類有兩個相關的基因拷貝，FAM81A和FAM81B。然而，FAM81A在大腦中表達，而FAM81B僅在睪丸中表達。此外，鳥類和爬行動物也有兩個基因副本，但兩棲動物、魚類和無脊椎動物只有一個，而且它的表達并不局限于一個組織。“有趣的是，與其他突觸分子相比，FAM81A在突觸中的功能的進化保守性似乎是有限的，因為在突觸中沒有檢測到魚類的FAM81A同源物。這表明FAM81A可能是理解高等脊椎動物大腦認知功能的關鍵蛋白質，”Kaizuka說。

但他們的工作只是第一步。要真正了解這種蛋白質的作用，有必要研究它在大腦復雜環境中的功能。因此，神戶大學的研究小組想要創建缺乏FAM81A基因的小鼠模型，并研究這對突觸功能和生物體行為的影響。


（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2024-3）