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四位蛋白质合成先驱获2026年卡夫利神经科学奖

2026-06-11 15:02 泉水 生物行 阅读 0
核心摘要: 2026年卡夫利神经科学奖授予四位挑战传统蛋白质合成理论的科学家:剑桥大学的Christine Holt、西蒙斯基金会的Kelsey Martin、马克斯·普朗克脑研究所的Erin Schuman以及加州大学欧文分校的Oswald Stew

四位蛋白质合成先驱获2026年卡夫利神经科学奖

2026年卡夫利神经科学奖授予四位在蛋白质合成领域做出颠覆性贡献的科学家,他们共同挑战了神经科学中一个长期存在的教条——蛋白质只能在神经元细胞体中合成。获奖者包括剑桥大学发育神经科学荣誉教授Christine Holt、西蒙斯基金会自闭症与神经科学执行副总裁Kelsey Martin、马克斯·普朗克脑研究所突触可塑性系主任Erin Schuman,以及加州大学欧文分校解剖学与神经生物学杰出教授Oswald Steward。四人将分享100万美元的奖金。

他们的研究共同证明,神经元能够在树突、轴突以及突触处合成蛋白质,而不仅仅局限于细胞体。这一发现为理解脑可塑性和记忆形成的分子机制提供了关键线索。挪威科技大学卡夫利系统神经科学研究所主任、2026年卡夫利神经科学奖委员会主席Edvard Moser评价道:“他们的研究真正打破了长期以来几乎被视为神经科学教条的观点。”

麻省理工学院皮考尔学习与记忆研究所的Mark Bear教授指出,Steward的工作“开启了这一领域”。他解释道:“如果树突中存在核糖体,那就必然存在蛋白质合成。接下来的问题就是:这种细胞体外的蛋白质合成究竟扮演什么角色?”

树突并非唯一的局部蛋白质合成位点。在20世纪80年代末的一项活体成像实验中,Holt切断了非洲爪蟾胚胎中的轴突,发现轴突末端的生长锥仍然正常发育。“我们由此知道,生长锥可以自主运作,证明所需蛋白质并非来自细胞体,”Holt回忆道。随后,她和同事利用激光捕获和微阵列技术,在生长锥中检测到了数百至数千种RNA。“这有点像在牡蛎里发现珍珠,”Holt形容道。

Schuman在20世纪90年代中期证明,信使RNA(mRNA)可以在小鼠和大鼠神经元的树突中直接翻译,无论是在基础状态下还是响应突触活动时。她分离了附着mRNA的核糖体并对这些片段进行测序,证实核糖体正在活跃地翻译mRNA。“通过观察亚细胞区室,我们可以直接确定蛋白质合成正在发生,”她说。

几年后,Martin在研究海兔(Aplysia californica)的神经元时取得了突破。“由于这些细胞非常大,你可以切掉细胞体,刺激分支,并从突触后细胞记录信号,”她解释道。通过荧光蛋白标记和成像技术,她观察到蛋白质直接在突触处合成。结果表明,局部翻译使单个突触能够独立调节其强度。Martin强调,这种独立性至关重要,因为每个神经元只有一个细胞核,却拥有数千个突触。“局部蛋白质合成能够实现快速的时相响应,”她说。

Moser表示:“在神经科学领域,要获得确定性需要时间。”他认为,这些工作不仅质量卓越,而且是卡夫利奖委员会所寻求的那种变革性研究。Bear补充说,识别那些独特依赖于局部蛋白质合成的神经元功能,仍然是一个活跃的研究领域。

卡夫利奖每两年颁发一次,由挪威科学与文学院、挪威教育与研究部以及卡夫利基金会合作设立。


参考文献: Holt, C., Martin, K., Schuman, E., & Steward, O. Four protein synthesis pioneers win Kavli Prize in Neuroscience. The Transmitter, 2026; DOI: N/A
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