神經(jīng)系統(tǒng)的功能精妙復(fù)雜，神經(jīng)元形態(tài)發(fā)育是大腦復(fù)雜功能的物質(zhì)基礎(chǔ)。然而，神經(jīng)元形態(tài)發(fā)育對(duì)大腦高級(jí)功能的調(diào)控以及背后的分子機(jī)制仍存未知。Septin家族蛋白參與多種細(xì)胞內(nèi)骨架結(jié)構(gòu)的形成，在細(xì)胞分裂、病原體入侵、神經(jīng)元發(fā)育等過程中發(fā)揮著重要的生理功能。研究發(fā)現(xiàn)Septin8有三個(gè)不同剪接體，其中Septin8-204在神經(jīng)元中特異表達(dá)，該蛋白C末端具有潛在的棕櫚?；揎椢稽c(diǎn)。關(guān)于Sept8-204及其棕櫚?；?/span>修飾在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的功能尚不清楚。

       新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院-精神神經(jīng)醫(yī)學(xué)研究院孔二艷團(tuán)隊(duì)在Science signaling發(fā)表了Palmitoylated Sept8-204 modulates learning and anxiety by regulating filopodia arborization and actin dynamics，該研究揭示了Sept8-204棕櫚?；?/span>修飾的細(xì)胞學(xué)功能以及在神經(jīng)系統(tǒng)中對(duì)學(xué)習(xí)、記憶和焦慮樣行為的調(diào)控機(jī)制。為理解復(fù)雜大腦功能提供了新的理論依據(jù)和分子基礎(chǔ)。

研究發(fā)現(xiàn)，棕櫚酰化修飾的Sept8-204 (Sept8-204-palm)能顯著增強(qiáng)了絲狀偽足或神經(jīng)元分支的形成。Sept8-204動(dòng)態(tài)的棕櫚?；?/span>修飾由ZDHHC7和PPT1共同調(diào)節(jié)。敲除ZDHHC7或通過突變棕櫚?；揎椢稽c(diǎn)(Cys469A、Cys470A和Cys472A，3CA)降低Sept8-204的棕櫚酰化水平，顯著抑制了N2a細(xì)胞絲狀偽足的延伸和海馬神經(jīng)元分支的發(fā)育。構(gòu)建ZDHHC7-KO和Sept8-204-KI（3CA）小鼠發(fā)現(xiàn)下調(diào)Sept8-204的棕櫚?；瘬p害了小鼠的學(xué)習(xí)和記憶，以及焦慮樣行為。進(jìn)一步研究揭示， Sept8-204棕櫚酰化調(diào)控其與F-actin的結(jié)合，定位于細(xì)胞膜前端以維持肌動(dòng)蛋白的動(dòng)態(tài)變化，促進(jìn)絲狀偽足的生長；非棕櫚?；?/span>Sept8-204不能結(jié)合F-actin，與F-actin matrix分離，抑制絲狀偽足的形成。該工作揭示了棕櫚?；谏窠?jīng)元形態(tài)發(fā)育中的重要功能和潛在分子機(jī)制，為理解大腦高級(jí)生理功能提供了新的思路。

Septin8-204棕櫚?；揎椪{(diào)控神經(jīng)元分支影響大腦功能的潛在分子機(jī)制

原文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/scisignal.adi8645