研究职员Uljana Krav?enko及其研究团队，在 Max Delbrück中心原位结构生物学实验室认真人Misha Kudryashev教授的向导下，展现了突触囊泡分子结构的新特征 。这项研究揭晓在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上，研究团队通过冷冻电子断层扫描手艺，乐成实现了突触囊泡的三维成像，并确认了一种可能具有主要意义的卵白质相互作用，同时拓展了对突触囊泡功效及其循环历程的明确 。
“突触囊泡在神经信号转达中至关主要，数十年来一直是研究的重点 。然而，以往的研究主要形貌了‘平均’突触囊泡的分子组成 。sunbet研究首次以分子区分率对单个囊泡举行了成像 。”该论文的通讯作者 Kudryashev体现 。
突触囊泡是一种球形结构，认真贮存并释放多巴胺和血清素等神经递质，保存于神经元的突触前最后，在信号转达中起着要害作用 。囊泡外貌最大的卵白质是一种花状分子，称为V-ATP酶 。与之相邻的，是一种被称为突触素的小型卵白质 。此前，研究职员一直推测这两种卵白质之间可能保存相互作用，但直到今年才首次通过成像手艺直接视察到这一点 。
“这项研究是首次直接展示这两种卵白质在突触囊泡膜上的定位之一 。” Krav?enko 诠释道 。今年早些时间，尚有两篇相关研究划分揭晓在《Nature》和《Science》杂志上 。
研究团队还对网格状结构的部分装配——空的网格卵白笼举行了成像 。这些结构在突触囊泡的接纳历程中起主要作用 。研究发明，这些网格卵白笼的位置比此前研究显示的更靠近细胞膜，这可能批注囊泡接纳历程越发节能 。“不过，我们需要进一步实验来验证这一假设 。” Krav?enko 增补道 。
文献中很少提到空网格卵白笼的相关图像 。 Krav?enko 体现：“我们首次展示了这些空笼更靠近细胞膜的漫衍位置 。这一发明提醒，这些空笼可能在神经元中具有某种特殊功效 。”
冷冻电子断层扫描手艺的应用
冷冻电子断层扫描是一种成像手艺，通过对冷冻样品在多个角度拍摄二维图像，重修生物样品的三维结构 。该手艺主要用于研究大分子、细胞器或细胞的空间漫衍，能够以亚纳米区分率提供结构和上下文信息 。
与质谱或冷冻电子显微镜等其他卵白质结构剖析要领差别，冷冻电子断层扫描可以直接视察生物分子在原位情形下的状态，阻止了其他要领中由于多办法样品处置惩罚可能导致的主要结构信息丧失 。
“sunbet要领保存了囊泡的原生状态，使我们能够视察其外貌多种卵白质的漫衍情形 。” Krav?enko 说道 。冷冻电子断层扫描手艺资助研究职员展现了卵白质的空间组织，并首次明确了V-ATP酶与突触素之间的一连性关联，这批注这一相互作用可能具有主要功效意义 。
对基础研究的启示
研究展现的V-ATP酶与突触素之间的相互作用，为深入明确重大生物系统的分子机制提供了新的视角 。这一发明不但为研究突触囊泡循环历程中的要害办法提供了线索，还可能推动对生物分子网络的更普遍研究 。
Krav?enko 科总结道：“sunbet研究展示了冷冻电子断层扫描在结构生物学中的潜力，同时为未来研究提供了一个全新的要领论视角 。这种手艺有助于深入探索分子间的动态历程，尤其是涉及分子相互作用和生物分子机械功效的重大研究 。”
杂志：Proceedings of the National Academy of Sciences
DOI：10.1073/pnas.2407375121
