果蝇Neuroligin调控突触后功能性受体平衡的分子机制研究

神经细胞之间通过特化的通讯结构 "突触"形成功能性神经环路来传递和存储信息。突触在神经细胞持续活动影响下可发生特异性的结构和功能变化，称为突触可塑性，突触正常的分化和突触后功能性受体的理想平衡是大脑正常功能和可塑性的根基。突触后功能性受体的异常可以导致神经退行性疾病、癫痫、孤独症和成瘾性等神经系统疾病的发生。迄今为止，突触后功能性受体平衡是如何建立的还不清楚。我们先前的实验结果显示neuroligin被敲除的果蝇出现突触后受体平衡的失调。本项目将在已有的实验结果基础上进一步分析Neuroligin在受体转运、受体活性和受体稳定性的哪个方面起作用以及通过遗传学和分子生物学的手段找到Neuroligin所介导的调控突触后受体平衡的分子网络，阐明Neuroligin调控突触后功能性受体平衡的分子机制。期望这些研究能为人类中枢神经系统疾病发病机制的研究提供重要的信息。

Neuroligins和Neurexins是一对异源相互作用的细胞粘附分子，在突触发育和功能中起着重要的作用。本课题研究采用果蝇为模式生物，利用遗传学、激光共聚焦、分子生物学等手段在体分析了果蝇Neuroligin2调控突触发育和突触后受体募集中的分子网络，我们的研究发现：.1. 果蝇Neuroligin2和Neuroligin3在调控NMJ生长和突触后受体募集方面存在遗传学的相互作用.2. 果蝇Neuroligin2通过DPAK介导的actin骨架的稳定性来调控突触后功能性受体的募集.（1） 果蝇Neuroligin2调控突触后DGluRs受体的平衡，在dnlg2突变体的NMJ中，DGluRIIA的募集量增加，DGluRIIB和DGluRIII的募集量减少，进一步导致突触功能的异常。（2）果蝇 Neuroligin2调控PAK激酶的募集，dnlg2突变体中，Pak所标记的cluster的面积明显变小。(3)Dpak在调控突触后DGluRIII的募集方面类似于Dnlg2的功能。（4） 在调控突触后DGlURIII的募集方面， Dnlg2和Dpak作用在同一条信号通路上。（5）突触后过表达DPAK能挽救由 dnlg2基因缺陷导致的DGlURIII的募集缺陷，而突触后过表达Dnlg2不能挽救由DPAK缺陷导致的DGlURIII的募集缺陷。说明 Dpak在Dnlg2的下游起作用。（6）Dnlg2调控DGlURIII的募集的分子机制为经由DPAK调控actin骨架的稳定性来实现的。.总之，本研究通过遗传学和分子生物学的手段找到了Dnlg2调控突触后DGluRs平衡的一个信号通路，为进一步研究Neuroligins基因缺陷相关的神经系统疾病提供帮助。