神经科学家识别出在交流时充当中枢的分子

神经科学家发现了一种分子的新功能，该分子被发现对大脑交流至关重要，这可能会改善自闭症和神经发育障碍患者的大脑功能。

Simons Initiative for the Developing Brain 的研究人员发现，大脑活动会改变一种叫做磷脂酰肌醇 4 激酶(PI4 激酶)的特定蛋白质的功能。在静止的脑细胞中，这种蛋白质就像磁铁一样吸引其他分子，然后在活动期间分散这些分子以完成它们的工作。该事件维持称为神经递质释放的过程，这是大脑交流的主要机制。具体而言，PI4 激酶通过调节称为“大量内吞作用”的过程，在大脑高度活跃期间维持神经递质释放。

该研究发表在Cell Reports上，描述了这种磁性能力背后的分子机制，即通过一种名为 GSK3(糖原合酶激酶 3)的酶向 PI4 激酶添加磷酸基团。

“我们从之前的工作中了解到 PI4 激酶是一种被 GSK3 修饰的蛋白质。由于我们知道 GSK3 对于大量内吞作用必不可少，我们认为它对 PI4 激酶的修饰也可能在此过程中发挥重要作用， ”爱丁堡大学西蒙斯大脑发育计划组长兼该论文的共同通讯作者 Mike Cousin 教授说。

在这项研究中，Cousin 实验室进行了测量大量内吞活性的实验。他们在高活性期间向玻璃盖玻片上生长的脑细胞添加了荧光分子(专门用于报告大量内吞作用)。这些脑细胞被操纵以去除 PI4 激酶，然后重新引入不同形式的具有特定功能抑制的 PI4 激酶。

该团队发现，从 PI4 激酶中添加或去除磷酸基团是唯一改变大量内吞作用的操作。这导致了一个模型，在该模型中，在静息神经元中，PI4 激酶具有磷酸基团并募集对大量内吞作用很重要的分子。然而，在大脑高度活动期间，PI4 激酶会失去其磷酸基团，从而释放出这些分子来执行它们的工作。

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