美國研究人員首次成功開發(fā)出一種方法，可以識別活體動物大腦中不同類型神經(jīng)元內(nèi)的蛋白質(zhì)。該研究11日發(fā)表在《自然·通訊》雜志上，這一結果使人類在了解大腦中數(shù)百萬種不同蛋白質(zhì)的道路上邁出了一大步。
在機體所有重要的組成部分中，都有蛋白質(zhì)的參與，因此它也是科學家想要更好了解帕金森病和阿爾茨海默氏癥等復雜腦部疾病的關鍵。換句話說，對大腦中蛋白質(zhì)的深入了解，將會帶來神經(jīng)退行性疾病領域新療法的開發(fā)。
此次，在由美國西北大學和匹茲堡大學領導的新研究中，科學家們設計了一種病毒，能將一種酶發(fā)送到活體老鼠大腦中的精確位置。該酶源自大豆，在預定位置可對其鄰近蛋白質(zhì)進行基因標記。研究人員隨后通過熒光和電子顯微鏡對大腦成像，以驗證該技術。他們發(fā)現(xiàn)，這一新手段對活神經(jīng)元內(nèi)的整套蛋白質(zhì)(或蛋白質(zhì)組)進行了“快照”，可用質(zhì)譜法對其進行分析。
該研究論文的作者、西北大學神經(jīng)生物學家雅夫詹尼亞·科佐羅維茨基表示，人們之前在細胞培養(yǎng)中也做過類似的工作，但是，培養(yǎng)皿中的細胞與大腦的工作方式其實是不同的，甚至它們在相同的地方，做相同的事情時，都沒有相同的蛋白質(zhì)。“在小鼠大腦的復雜組織中進行這項工作更具挑戰(zhàn)性?，F(xiàn)在，我們可以利用蛋白質(zhì)組學的優(yōu)勢，將其放入更真實的神經(jīng)回路中。”他說。
通過化學標記蛋白質(zhì)及其“鄰居”，研究人員現(xiàn)在可以了解蛋白質(zhì)是如何在特定的受控區(qū)域內(nèi)工作的，以及它們是如何在蛋白質(zhì)組中相互配合的。
研究人員還表示，基于質(zhì)譜的蛋白質(zhì)組學是一項十分強大的技術，現(xiàn)在通過這一最新方法，科學家可以開始以高精度和特異性繪制各種大腦回路的蛋白質(zhì)組，甚至說還可以對它們進行量化，以了解大腦不同部位和神經(jīng)元究竟存在多少蛋白質(zhì)。(記者 張夢然)
總編輯圈點
基因靶向可以說已徹底改變了生物學和神經(jīng)科學，但蛋白質(zhì)靶向卻嚴重滯后。蛋白質(zhì)的重要性人人皆知，這是我們細胞中的“最終效應物”，了解蛋白質(zhì)的位置、工作方式以及它們之間的相互關系，對神經(jīng)科學領域非常重要。只要將這些知識稍加擴展，就可以識別特定大腦活動模式期間或藥物引起變化期間，神經(jīng)元蛋白質(zhì)到底在發(fā)生什么，進而更好地了解腦部疾病、推進治療手段?？梢哉f，正是這一研究，讓蛋白質(zhì)靶向的作用迎頭趕上。
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