大脑活神经元中蛋白质的首次识别

美国研究人员首次成功开发出一种方法，可以识别活体动物大脑中不同类型神经元中的蛋白质。这项研究发表在11日的《自然通讯》杂志上，这一结果在理解人类大脑中数百万种不同蛋白质方面向前迈出了一大步。

蛋白质参与了身体的所有重要部位，因此它也是科学家更好地了解帕金森病和阿尔茨海默病等复杂脑部疾病的关键。换句话说，对大脑中蛋白质的深刻理解将导致神经退行性疾病领域新疗法的开发。

这一次，在西北大学和匹兹堡大学领导的一项新研究中，科学家设计了一种病毒，它可以将一种酶送到活老鼠大脑中的精确位置。该酶来源于大豆，可用于在预定位置对其邻近蛋白进行遗传标记。研究人员随后使用荧光和电子显微镜对大脑成像来验证这项技术。他们发现，这种新方法拍下了活神经元中整套蛋白质(或蛋白质组)的“快照”，可以通过质谱进行分析。

这篇研究论文的作者、西北大学神经生物学家雅夫贾尼娅科佐罗维茨基(Yavjania Kozorowitzky)说，人们以前在细胞培养中做过类似的工作，但培养皿和大脑中的细胞实际上工作方式不同，即使它们在同一个地方做同样的事情，它们也没有相同的蛋白质。“在小鼠大脑的复杂组织中做这项工作更具挑战性。现在，我们可以利用蛋白质的组学，将其放入一个更现实的神经回路中。”他说。

通过对蛋白质及其“邻居”进行化学标记，研究人员现在可以了解蛋白质在特定的控制区域是如何工作的，以及它们在蛋白质组中是如何相互合作的。

研究人员还表示，基于质谱的蛋白质组学是一项非常强大的技术。现在，通过这种最新的方法，科学家们可以开始高精度、高特异性地绘制各种脑回路的蛋白质组，甚至可以对其进行量化，以了解大脑不同部位和神经元中存在多少蛋白质。

基因打靶彻底改变了生物学和神经科学，但蛋白质打靶严重滞后。每个人都知道蛋白质的重要性，蛋白质是我们细胞中的“最终效应器”。了解蛋白质的地位、工作方法及其相互关系，对神经科学非常重要。只要稍微扩展一下这方面的知识，我们就可以识别在特定的大脑活动模式或药物引起的变化期间，神经元的蛋白质发生了什么变化，从而更好地了解脑部疾病，促进治疗方法。可以说，正是这项研究让蛋白质的靶向作用迎头赶上。