Johns Hopkins大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個“腳手架”蛋白，它將復(fù)雜的痛覺調(diào)控系統(tǒng)中的多種蛋白聚集在一起，包括Homer、蛋白激酶和mGluR，該發(fā)現(xiàn)發(fā)表在Nature Neuroscience雜志上。這一調(diào)控系統(tǒng)與多種神經(jīng)病和神經(jīng)性疾病有關(guān)，為治療這些棘手的疾病提供了新靶點。

Johns Hopkins大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)學(xué)教授Paul Worley對位于神經(jīng)細胞表面的I型mGluR代謝型谷氨酸受體家族進行了研究。I型mGluR包括mGluR1和mGluR5，是在大腦和脊髓中表達的G蛋白偶聯(lián)受體GPCR。當(dāng)這些受體鎖住神經(jīng)元用以通訊的谷氨酸時，就會使神經(jīng)元激活。

如果不能關(guān)閉這些受體，神經(jīng)元就會一直處于活躍狀態(tài)，使痛感及其他反應(yīng)持續(xù)的時間過長。此前有研究顯示，這些mGluR需要結(jié)合Homer蛋白來關(guān)閉，并且在蛋白激酶使受體結(jié)合位點磷酸化后，這種結(jié)合更強。然而，人們并不了解這些不同分子是如何聚集到一起的。

為了研究這一現(xiàn)象背后的機制，研究人員進行了一系列實驗，在大鼠腦中尋找與mGluR和Homer蛋白結(jié)合的其他蛋白。他們發(fā)現(xiàn)了一個既與mGluR結(jié)合又與Homer結(jié)合的蛋白Preso1。研究人員在基因庫中搜索發(fā)現(xiàn)，編碼Preso1的基因存在于多種生物中（從果蠅到人），說明該蛋白可能具有重要作用。

隨后，研究人員在表達mGluR和Homer的神經(jīng)元細胞中研究Preso1的功能。他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)這些神經(jīng)元也表達Preso1時，mGluR能更有效結(jié)合Homer，說明Preso1可能促進了蛋白激酶的磷酸化作用。而Preso1缺陷型基因工程小鼠的神經(jīng)元中，mGluR和Homer的結(jié)合與正常小鼠相比大大減少。

研究人員總結(jié)道，Preso1負責(zé)集合Homer、蛋白激酶和mGluRs系統(tǒng)中的所有重要元素，將它們聚集在一起共同協(xié)調(diào)mGluR的激活與失活。

研究人員認為，Preso1有望成為治療與mGluR有關(guān)的多種疾病的新藥物靶點，包括慢性痛、精神分裂癥、阿爾茨海默癥和脆性X綜合癥。

“由于mGluR在大腦中扮演著重要角色，與多種精神病和神經(jīng)性疾病有關(guān)，了解其調(diào)控機制非常重要。但人們還不了解這種調(diào)控的詳細機制，”Worley說。“在了解整個系統(tǒng)前有必要認清其中的所有因素。我們發(fā)現(xiàn)了一個重要的分子，在這以前沒有人知道它的存在。Preso1 和Homer是調(diào)控mGluR信號傳導(dǎo)的必要元素，就像beta-腎上腺素受體激酶和arrestin對于腎上腺素和opiate受體的重要性一樣。”

此外，當(dāng)研究人員給Preso1缺陷小鼠注射化學(xué)物質(zhì)引發(fā)其痛感和發(fā)炎時，這些小鼠比普通小鼠反應(yīng)更強持續(xù)得更久。研究表明，缺陷型小鼠的神經(jīng)元對神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸的反應(yīng)明顯更強。當(dāng)研究人員在培養(yǎng)的細胞中加入Preso1蛋白時，這種現(xiàn)象消失了，說明Preso1對于mGluR的正常信號功能具有關(guān)鍵性作用。