[转帖]Ras蛋白的扩散

消息来源：www.lifeomics.com

---

 

              

 

   图片说明：显微镜下观察到的树突棘。

 

 

 

       树突棘（dendritic spine见文后小词典1）中的Ras信号通路被突触激活后，随即从树突棘中释放，进而影响周围其它树突棘突触的功能。

 

       树突棘上的狭窄部位限制了一些信号因子的扩散，例如Ca2+离子。因此，神经细胞内出现了一些各自独立的囊泡内容物，通过这些囊泡，就可以进行突触特异性 信号传递。不过，有研究显示，树突棘之间也能进行信号传递。并且一个树突棘被激活后还可以改变临近树突棘上突触的可塑性（synaptic plasticity见文后小词典2）。Svoboda等人最近发现，小GTP酶Ras（small GTPase Ras）在树突棘之间的这种“交流”中扮演了重要的角色。

 

       Svoboda等人早先发现激活单个树突棘上的NMDA受体（N-methyl-D-aspartate receptor, NMDAR）也可以继而激活临近树突棘上的突触。尽管他们还不清楚里面的信号作用机制，但他们发现Ras好像在其中起到了很重要的作用，因为在NMDA介 导的突触可塑性调节中，Ras发挥了一定作用。

 

       为了继续研究Ras在树突棘之间信号传递过程中所扮演的角色，研究人员在体外培养的脑组织细胞中表达了一个Ras融合蛋白。Ras融合蛋白一旦被激活，则会发出荧光。使用这种细胞系，研究人员研究了突触活化以后，Ras蛋白活化的时空动力学情况。

 

       他们使用双光子激光脉冲（two-photon laser pulse）来“释放”培养基中单个树突棘附近的“被关起来的”谷氨酸。如前文所述，这一“释放”导致大量树突棘被激活，同时也使得树突棘对谷氨酸的反应 性增强。而且，一个树突棘被激活后，也降低了其它树突棘活化的阈值（此处，是用来“释放”谷氨酸的脉冲强度），并且临近的树突棘都发生了结构和功能上面的 改变。

 

       作为对突触活化作出的反应，被活化处的Ras活性也升高了，而且升高的速度很快，在不到一分钟内就能达到峰值。随后的几分钟内，活化的Ras蛋白从树突棘 中释放出来，四处扩散，扩散距离可达10 µm，所以可以进入临近的树突棘。以上这些现象都可以在实验中观察到。

 

       在活化后3分钟使用Ras信号通路抑制剂，并不会对已经活化的树突棘可塑性造成任何影响，但确实会降低单个树突棘对周围树突可塑性的影响。这一结果表明，Ras进入周围树突是增强这些树突可塑性的必要条件。

 

       该研究显示，一个树突棘活化以后，可以激活它内部的Ras蛋白，继而，活化的Ras蛋白释放出去，四处弥散，可以影响周围其它树突棘，从而改变它们突触功能。

 

       为什么Ras蛋白能起到这种信息传递的作用，而Ca2+不行？这可能由于Ras蛋白降解得更慢，而且更容易弥散。该研究成果可能对于树突内部信息整合过程有着非常重要的意义。

 

 

原文检索：http://www.signaling-gateway.org/

 

 

筱玥/编译

 

 

关键词：树突棘  ；突触的可塑性 ； 小GTP酶Ras ； NMDA受体
Key words：dendritic spine ；synaptic plasticity  ； small GTPase Ras ；NMDAR

 

 

 

 

小词典

       1. 树突是神经元的组成部分
       神经元（neuron）的形态多种多样，但都可分为胞体（soma）和突起（neurite）两部分。胞体的大小差异很大，小的直径仅5～6μm，大的可 达100μm以上，突起的形态、数量和长短也很不相同。神经元突起又分树突（dendrite）和轴突（axon）两种。树突多呈树状分支，它可接受刺激 并将冲动传向胞体；轴突呈细索状，末端常有分支，称轴突终末（axon terminal）。轴突将冲动从胞体传向终末。通常一个神经元有一个至多个树突，但轴突只有一条。神经元的胞体越大，其轴突越长。树突内的结构与核周质 基本相似。在树突分支上常见许多棘状的小突起，称树突棘（dendritic spine）。树突棘是神经元之间形成突触的主要部位，电镜下可见树突棘内有2～3层滑面内质网形成的板层，板层间有少量致密物质，称此为棘器 （spine apparatu）。树突棘的数量及分布因不同神经元而异，并可随功能而改变。在大脑皮质锥体细胞和小脑皮质蒲肯野细胞的树突上，树突棘数量最多而明显， 一个蒲肯野细胞的树突棘可多达10万个以上。树突的功能主要是接受刺激，树突棘和树突使神经元的接受面大为扩大。

 

       2. 广义的突触可塑性包括突触传递可塑性、突触发育可塑性和突触形态的可塑性，一般如未作特殊说明，即指突触传递可塑性。突触可塑性是神经科学领域近年来进展 最快、取得成果最大的研究领域。其主要表现形式－长时程增强（LTP）和长时程抑制（LTD）现象已被公认为是学习记忆活动的细胞水平的生物学基础。随着 有关研究的深入，现已发现突触传递的可塑性除了与学习记忆功能关系密切外，还参与了感觉、心血管调节等其它重要的生理或病理过程。在神经系统科学中，突触 可塑性是指神经细胞间的连接，即突触，其连接强度可调节的特性。突触可塑性的产生有多种原因，例如：突触中释放的神经传递体数量的变化，细胞对神经传递体 的反应效率。突触可塑性被认为是构成记忆和学习的重要神经化学基础。

一起交流！楼主给咱们提供机会了












4.6G 高清《3D肉蒲团之极乐宝鉴》BT电影种子下载 ctdisk.com/file/1101429