《神经递质分泌的分子机制》

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该项目属于神经生物学、细胞生物学和生物物理学的交叉研究领域,聚焦神经递质分泌调控的分子机制。探索和揭示神经递质分泌的分子机制有助于更好地了解大脑工作的原理,并为神经退行性疾病等多种神经疾病的治疗提供重要的理论基础。近年来,该项目针对神经递质分泌的分子机制开展了系统的探索,取得了一系列开创性成果,在国际上处于前沿领先水平,并推动了领域内的发展。

一、修正了传统的SNARE复合体组装模型(Science,2013)。提出了以Munc18-1/syntaxin-1复合物为起始的膜融合通路模型,发现了Munc18-1和Munc13s蛋白在SNARE复合体组装和神经递质分泌过程中的重要功能,建立和发展了较为完备的神经递质分泌体外重组体系,将相关重要蛋白质和磷脂分子的重要功能在体外进行了整体而系统性的重组。

二、阐明了Munc18-1和Munc13s调控突触囊泡成熟的功能机制(Nature Structural & MolecularBiology,2015)。解析了大鼠Munc13-1最小功能区域MUN结构域的晶体结构,并鉴定了Munc13-1催化Munc18-1/syntaxin-1复合物向SNARE复合体转变的催化活性位点,并利用体外重组膜融合实验和电生理实验证实了活性位点在调控SNARE复合体组装和突触囊泡成熟过程中的关键作用。

三、揭示了Synaptotagmin-1诱发膜形变和触发膜融合的分子机制(eLife,2016)。阐述了Synaptotagmin-1的C2B与SNARE复合体和磷脂分子PI(4,5)P2存在高度协同的相互作用,揭示了C2B调控膜形变的工作机理,提出了Synaptotagmin-1调控突触囊泡与质膜融合的分子机制。

该项目发表论文3篇,分别是Science,Nature Structural & Molecular Biology和eLife,被引频次共计279次,SCI他引218次。其中发表在Science上的研究论文入选2014年中国百篇最具影响国际学术论文。第一完成人先后入选国家自然科学基金优秀青年科学基金、教育部“长江学者奖励计划-青年学者”、湖北省自然科学基金杰出青年基金等多项人才支持计划。

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