2025年10月13日 星期一

张研研究组破译神经生长导航之谜

人类大脑的“网络”是由一组神经纤维从一个神经元连到另一个神经元,为了选择正确的延伸途径,生长中的轴突必须感受并与沿途相遇的不同分子发生作用。其中一个重要的分子就是Netrin-1:轴突既可以被它吸引,又可被它排斥。轴突的这种行为是由位于它生长端表面的两个受体分子决定的:DCC分子驱动吸引,而UNC5分子驱动排斥。Netrin-1是如何在分子水平上起作用的,一直是神经科学领域内的一个谜。

研究组现在提供了结构证据,给出了这个重要的导航信号分子是如何作用的一个全新的机理。研究组揭示的结构表明,Netrin-1不只是结合一个DCC分子,而是结合两个DCC分子。最令人惊奇的是,它以两种不同的方式结合DCC分子。

研究者推测,如果轴突表面只有DCC受体的话,每个Netrin-1分子就结合两个DCC,其结果将是把轴突引向产生Netrin-1的地方。研究结果提示:“靠控制轴突生长端表面UNC5的有无,轴突可以在移离或移向Netrin-1来源地之间变更,从而使大脑得以建立正确的网络。”。 本研究首次揭示了Netrin-1与其受体结合的三维结构,并以此阐释了神经元发育过程中导航问题的机理

Neuron, 2014 Aug 7. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2014.07.010.