中国科研人员解密神经突触“黑匣子”

2018 年 2 月 11 日 中国生物技术网 中国新闻网

记者10日从中国科学技术大学获悉,该校科研人员在利用冷冻电镜解析神经突触超微结构方面取得突破,解密了神经突触“黑匣子”。

国际学术期刊美国神经科学学会会刊《神经科学期刊》(《Journal of Neuroscience》)近日以封面形式报道了该项研究成果。

利用CryoET解析离体培养海马神经突触三维结构的三维可视化渲染图(Journal of Neuroscience 的封面)

突触是大脑行为、意识、学习与记忆等功能的最基本结构与功能单元,同时也是多种脑疾病发生的起源。精确解析突触的分子组织架构及其在神经活动过程中的变化,被认为是解密大脑奥妙的最直接有效的方法,也是神经科学中最基础的研究工作之一。

早期,生化与分子生物学、电生理学等研究发现了突触中的各种大量分子和细胞器组份,并揭示了突触的各种功能特性和可塑性规则。然而,由于研究手段的局限,突触中的这些不同组件是如何组织成复杂的机器来执行不同的功能,还远远没有充分观察和解析。

中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心与生命科学学院毕国强、刘北明与周正洪教授合作,利用最新发展的冷冻电子断层三维重构技术(cryoET),结合自主研发的冷冻光电关联显微成像技术,实现了对中枢神经系统中两类最主要突触的定量化分析。通过将大鼠的海马神经元培养在冷冻电镜的特型载网上,课题组获得了一系列完整突触在近生理状态下的三维结构。

结合定量分析手段,首次报道了抑制性突触的均匀薄片状突触后致密区结构,并发现两类突触中均存在椭球状突触囊泡,结束了关于两类突触在突触囊泡和突触后致密区形态精细结构上的由来已久的争论。

随后,课题组进一步获得了突触在分子水平的精细组织架构,实现了在突触原位直接观察单个神经递质受体蛋白复合物及其与支架蛋白的相互作用。

这是当前国际上首次利用冷冻电镜技术对完整突触进行系统性定量分析。该工作一方面推动了对突触超微结构与功能这一“黑匣子”的解密,另一方面为突破冷冻电镜技术在复杂细胞体系中原位解析生物大分子复合物的组织结构这一技术难题奠定了基础。

中国生物技术网诚邀生物领域科学家在我们的平台上,发表和介绍国内外原创的科研成果。

注:国内为原创研究成果或评论、综述,国际为在线发表一个月内的最新成果或综述,字数500字以上,并请提供至少一张图片。投稿者,请将文章发送至weixin@im.ac.cn

本公众号由中国科学院微生物研究所信息中心承办

微信公众号:中国生物技术网

回复关键词热点”可阅读热点专题文章,包括“施一公”、“肠道菌群”、“肿瘤”、“免疫”和“健康”

近期热文TOP15(统计周期:2017.2.1-2017.12.20)

直接点击文字即可浏览!

1、补牙或将成为历史?

2、科学你慢慢学,中医我先治病去了

3、科学告诉你应该多久洗一次澡

4、新证据:喝咖啡能延长寿命! 

5、据说,这是生物医学硕士博士生的真实的生活写照
6、一顿早餐到底有多重要?
7、情商也是把双刃剑!高情商或让你更脆弱
8、施一公:压死骆驼的最后一根稻草,是鼓励科学家创业!
9、“科学禁食法”真能降低重大疾病风险
10、睡眠科学家揭示出8种睡好觉的秘诀

11、有志者事竟成!2型糖尿病成功被逆转

12、每周两半小时,任何形式的锻炼都可以使你更长寿

13、喝醉以后,你以为睡一觉就没事儿了?!

14、仰卧起坐等或将成为延寿运动? 

15、冥想、瑜伽、太极等不仅能够改善身心健康...





登录查看更多
0

相关内容

中国科学技术大学 (University of Science and Technology of China), 简称「中科大」,「中国科大」,「中国科技大学」,俗称「裤子大」,「南七技校」,「黄金山寨大学」,英文简称「USTC」。学校是国家「知识创新工程」、「985工程」和「211工程」重点建设高校,是全国唯一由中国科学院直属管理的全国重点大学。学校主页: ustc.edu.cn/zh_CN/
中科大-人工智能方向专业课程2020《脑与认知科学导论》
专知会员服务
36+阅读 · 2019年12月13日
【BAAI|2019】类脑神经网络技术及其应用,鲁华祥(附pdf)
专知会员服务
29+阅读 · 2019年11月21日
Nature 一周论文导读 | 2019 年 8 月 8 日
科研圈
6+阅读 · 2019年8月18日
哈工大韩纪庆教授《语音信号处理(第3版)》出版
Nature 一周论文导读 | 2019 年 2 月 28 日
科研圈
13+阅读 · 2019年3月10日
Science:脂肪细胞外泌体对巨噬细胞发挥调节功能
外泌体之家
19+阅读 · 2019年3月7日
浅谈外泌体抑制剂——鞘磷脂酶抑制剂GW4869
外泌体之家
8+阅读 · 2018年12月19日
SNN,像你的大脑一样工作
中国科学院自动化研究所
80+阅读 · 2018年11月7日
心理学与脑科学:进展、思考和展望
科技导报
9+阅读 · 2017年10月27日
人工神经网络
平均机器
15+阅读 · 2017年7月17日
Arxiv
4+阅读 · 2018年6月1日
VIP会员
相关资讯
Nature 一周论文导读 | 2019 年 8 月 8 日
科研圈
6+阅读 · 2019年8月18日
哈工大韩纪庆教授《语音信号处理(第3版)》出版
Nature 一周论文导读 | 2019 年 2 月 28 日
科研圈
13+阅读 · 2019年3月10日
Science:脂肪细胞外泌体对巨噬细胞发挥调节功能
外泌体之家
19+阅读 · 2019年3月7日
浅谈外泌体抑制剂——鞘磷脂酶抑制剂GW4869
外泌体之家
8+阅读 · 2018年12月19日
SNN,像你的大脑一样工作
中国科学院自动化研究所
80+阅读 · 2018年11月7日
心理学与脑科学:进展、思考和展望
科技导报
9+阅读 · 2017年10月27日
人工神经网络
平均机器
15+阅读 · 2017年7月17日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员