在9月1号的Nature  Neuroscience上发表了一篇第一、第二作者来自上海中科院神经所的高水平文章。这是神经所今年继一篇Science、一篇Nature、两篇Cell后又一发表在高水平刊物上的文章。Nature  Neuroscience2004年的影响因子将近17。

        文章的题目是《G蛋白偶联受体的激活通过Gβγ和PKC调节嗜铬细胞中的量子大小》（Activation  of  GPCRs  modulates  quantal  size  in  chromaffin  cells  through  Gβγ  and  PKC）。

        肾上腺嗜铬细胞是一类神经细胞，和所有的神经细胞一样，它含有胞体、树突、轴突和轴突终末这四个基本的组成部分，它有点独特之处就是它只存在钙离子导致的神经递质分泌途径。

        神经细胞之间是如何传递神经冲动一直神经学研究的一个热门课题。神经冲动不断的传递抵达靶细胞才使我们有了感觉，可以运动。而传播发生的重要地点就是在突触（synapse），它是由一个神经细胞的轴突和另一个神经细胞的胞体或突起部分形成的。

        当神经冲动传来时，会使钙离子浓度发生变化从而使突触前也就是一个神经细胞的轴突中的囊泡与神经细胞的质膜相结合，释放出神经递质（neurotransmitter）。神经递质的释放量以量子为单位，释放出的神经递质引起突触后膜上受体蛋白的作用，使突触后的神经细胞产生一个动作电位，神经冲动因此而传递下去。这个经典的突触传递过程可以总结为一个电－化学－电的过程。

        由G蛋白调节的钙离子浓度改变的机制已经研究得相当清楚了，有研究表明G蛋白同时对囊泡的释放也起到调节作用，但是这方面的研究仍是十分有限的。囊泡与质膜结合然后释放神经递质有两种模式：一种是完全结合，完全的释放；一种是短暂（kiss-and-run）结合，形成融合孔的时间是严格控制的。这两种模式之间是如何转换也没有详细的研究。  

        来自神经所的研究人员针对以上问题进行了深入研究。研究结果表明在大鼠肾上腺嗜铬细胞中钙离子浓度升高所导致的ATP型受体的激活减少了下游神经递质的释放。这种释放的减少是由一种百日咳毒素敏感Gi/o蛋白中Gβγ亚基启动了短暂结合所造成的。此外，平行激活的另一个毒蕈碱型乙酰胆碱受体（muscarinic  acetylcholine  receptor）可以去除对ATP的这种对神经递质释放的抑制作用。这种逆行调节是通过一个蛋白激酶C激活的Gq通道来完成的。这种ATP的抑制作用和蛋白激酶C的可逆作用机理也同样适用于阿片类物质（opioid）和生长激素抑制素（somatostatin）。因此G蛋白通路在钙离子激活的神经递质释放的特殊步骤——融合孔的形成中起到调节作用。



      文章通讯作者介绍：

      周专，1957年3月生于安徽合肥。1984年毕业于上海同济大学电子仪器专业，1990年获武汉华中理工大学生物医学工程专业博士学位。1990-1993年在德国马普生物物理化学研究所Erwin  Neher实验室从事博士后研究，1993-1995年任美国华盛顿大学生理和医学系讲师，1995-1997年任美国Loyola大学生理系研究助理教授。研究课题主要为细胞内钙离子平衡和细胞分泌。1995年发明了新型微碳纤电极(ProCFE)，使细胞分泌研究有了灵敏的探针，已被150余个国际实验室采用。                          



    周专教授

    1996年获中科院“百人计划”；1999年获得中国科技大学东方Eastern  Telecom  Award通讯奖；2002年获中科院优秀研究生导师奖。曾以通讯作者在PNAS、Journal  of  Neuroscience、Neuron、Nature  Neuroscience上发表论文多篇。于今年年初成为北京大学分子医学研究所高级研究员。

    原文摘要：

    Nature  Neuroscience  8,  1160-1168  (01  Sep  2005)  Article  

    Activation  of  GPCRs  modulates  quantal  size  in  chromaffin  cells  through  Gβγ  and  PKC  

    Xiao-Ke  Chen,  Lie-Cheng  Wang,  Yang  Zhou,  Qian  Cai,  Murali  Prakriya,  Kai-Lai  Duan,  Zu-Hang  Sheng,  Christopher  Lingle,  Zhuan  Zhou

    Abstract:  Exocytosis  proceeds  by  either  full  fusion  or  'kiss-and-run'  between  vesicle  and  plasma membrane.  Switching  between  these  two  modes  permits  the  cell  to  regulate  the  kinetics  and  amount  of  secretion.  Here  we  show  that  ATP  receptor  activation  reduces  secretion  downstream  from  cytosolic 
Ca2+  elevation  in  rat  adrenal  chromaffin  cells.  This  reduction  is  mediated  by  activation  of  a  pertussis  toxin-sensitive  Gi/o  protein,  leading  to  activation  of  Gβγ  subunits,  which  promote  the  'kiss-and-run'  mode  by  reducing  the  total  open  time  of  the  fusion  pore  during  a  vesicle  fusion  event.  Furthermore,  parallel  activation  of  the  muscarinic  acetylcholine  receptor  removes  the  inhibitory  effects  of  ATP  on  secretion.  This  is  mediated  by  a  Gq  pathway  through  protein  kinase  C  activation.  The  inhibitory  effects  of  ATP  and  its  reversal  by  protein  kinase  C  activation  are  also  shared  by 
opioids  and  somatostatin.  Thus,  a  variety  of  G  protein  pathways  exist  to  modulate  Ca2+-evoked  secretion  at  specific  steps  in  fusion  pore  formation.