超分辨率显微镜提供了对突触的深入观察

来源：news-medical | 作者：Henderson, B.Sc. | 编译：聚生物 | 时间：2020-4-16

当人们想到谷氨酸盐时，他们首先想到的是亚洲菜中常用的提味剂。谷氨酸也是人类神经系统中重要的信使物质。它在学习过程和记忆中起作用。例如，一些阿尔茨海默症的药物通过抑制谷氨酸的作用来减缓疾病的发展。

在神经系统中，谷氨酸是突触上的信号传递物质。在那里，它与几种类型的特定受体结合。4型转化型谷氨酸受体(mGluR4)在该系统中起决定性作用。

与其他蛋白质直接接触

到目前为止，人们对这种受体在突触活跃区域的分布知之甚少。现在很清楚，大多数mGluR4受体平均分布在突触前膜的一到两个单元中。它们经常与钙通道和蛋白质Munc-18-1直接接触，后者对信使的释放非常重要。

德国巴伐利亚州维尔茨堡大学(JMU)生物中心的Markus Sauer教授和英国伯明翰大学的Davide Calebiro教授领导的一个研究小组在《科学进展》杂志上报道了这一发现。“我们的数据表明，mGluR4受体与其他关键蛋白的直接接触在突触活动的调控中起着重要作用，”绍尔教授说。

活动区域非常密集

利用超分辨显微技dSTORM（directrandosmic optical reconstruction microscopy）获得了新的知识。该方法是由Sauer的团队在2008年开发的。它使单个分子即使在突触的非常小和密集的活动区也能被定位。这在传统的光学显微镜下是不可能的，因为衍射极限为200纳米。

卡莱比罗教授说：“我们现在首次对控制大脑突触信号传递的复杂蛋白质的分子结构有了深入的了解。”。只有有了这些知识，我们才能理解大脑是如何工作的，以及它是如何在不同的时间尺度上处理信息的。

研究小组现在将使用dSTORM来找出所有的蛋白质是如何分布在活跃的突触区。一般认为，在活性区有100多种蛋白质参与了信号的传递。

Source:

https://www.news-medical.net/news/20200416/Insight-Into-The-Synapses.aspx

Journal reference:

Siddig, S., et al. (2020) Super-resolution imaging reveals the nanoscale organization of metabotropic glutamate receptors at presynaptic active zones. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.aay7193.

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