近日來自山東大學醫學院神經生物學研究所的研究人員在BDNF受體順軸突轉運機制研究中取得重要進展，相關研究成果發表在神經科學主流期刊《神經科學期刊》（The Journal of Neuroscience）上。

 

領導這一研究的山東大學醫學院長江學者陳哲宇教授，長期致力于神經營養因子及其受體在精神疾病及神經損傷修復中作用的研究，并取得了突出的科研成果。近年來在Science等國際著名雜志上發表論文達30余篇，合計影響因子100多分，并被引用400余次。先后獲得全國百篇優秀博士學位論文獎，軍隊科技進步二等獎，上海市青年科技啟明星，NARSAD Young Investigator Award，教育部新世紀優秀人才，山東省十一屆“青年五四獎章標兵”，第十屆中國青年科技獎等獎勵。論文的其他作者還包括山東大學黃淑紅副教授以及研究生段珊、孫濤和王玨等。

 

腦源性神經營養因子（brain derived neurotrophic factor，BDNF）是1982年德國神經生物學家從豬腦中分離出來的小分子蛋白質，因豬、人、小鼠和人類的BDNF具有完全相同的氨基酸編碼序列，且與神經生長因子（nerve growth factor，NGF）序列具有驚人的相似性,故被歸屬為神經生長因子家族成員。BNDF是由120個氨基酸組成的一種堿性蛋白，是神經營養因子家族成員之一，是由神經元的靶細胞分泌，逆向營養神經元，BNDF的生物學效應主要由二種類型的跨膜糖蛋白介導，一種是高親和力受體TrKB，另一種是低親和力神經營養素受體（LNGFR），其中TrKB是信號轉導所必需的。當BDNF與位于軸突末梢的受體TrkB結合后可促進神經元的存活、分化和軸突形成。然而長期以來科學家們對于TrkB受體在神經元胞體合成后，如何經順軸突轉運被運輸到軸突末梢發揮生物學作用的機制尚不完全清楚。

 

在這篇文章中，研究人員證實JNK相互作用蛋白3（JIP3）可通過與TrkB受體的近膜區直接結合，將TrkB受體連接到馬達蛋白kinesin-1的輕鏈上，從而介導了TrkB的順軸突轉運，但不影響TrkB在樹突中的轉運。進一步的研究發現JIP3介導的TrkB順軸突轉運可以調節BDNF誘導的Erk激活以及軸突中絲狀偽足的形成。這些發現有助于深入認識TrkB受體順軸突轉運的分子細胞學機制及其對BDNF生物學作用的調節。

 

該研究得到了國家973計劃、國家杰出青年基金、國家自然科學基金等的資助。