BIN1(Bridging integrator 1)是BAR蛋白家族的一員,全基因組研究結果表明,BIN1也是遲發性阿爾茨海默症(AD)的重要發病因素。目前約40%AD患者的BIN1基因存在變異,但該蛋白在大腦中的作用我們知之甚少。
近日,由南佛羅裏達健康大學(USF Health)莫薩尼醫學院的Gopal Thinakaran博士和芝加哥大學的研究者合作領導該研究工作,發現了BIN1在突觸前調節中的非冗餘作用,神經元中BIN1丟失會導致大腦空間記憶整合受損。該研究成果發表在《Cell Reports》期刊上。
為了探究BIN1蛋白的功能,研究者首先構建了BIN1缺失的Bin1 cKO小鼠模型,從行為和電生理方麵展開實驗,發現神經元中BIN1表達的缺失會損害大腦空間記憶鞏固,尤其使突觸前囊泡釋放的水平降低,進而減少突觸傳遞。然後利用超分辨顯微鏡和免疫電鏡,研究者發現BIN1定位在興奮性突觸的突觸前部位,同時,記錄結果顯示BIN1cKO小鼠的突觸密度降低、突觸前蛋白聚集和神經遞質囊泡分布改變。
神經元BIN1調節突觸前神經遞質的釋放
綜上,該研究強調:1)神經元中BIN1的丟失會損害大腦空間記憶整合功能;2)神經元BIN1 cKO小鼠興奮性突觸傳遞有缺陷;3)海馬興奮性突觸中,BIN1可以調節突觸前囊泡的釋放;4)強調了BIN1在突觸前調節中的非冗餘作用。研究者總結道,這些重要發現為阿爾茨海默症突觸生理學中的BIN1基本功能提供重要見解。