生物实验技术

香港科技大学叶玉如（Nancy Y Ip）教授，这位著名的神经生物学家早年毕业于美国Simmons学院，1983年获美国哈佛大学医学院博士学位。现任香港科技大学教授，生物技术研究所所长及分子神经科学中心主任等职务，兼任中国科学院上海脑研究所、生命科学研究中心及神经科学研究所客席研究员，南京大学、同济医科大学等大学的名誉教授。叶玉如教授2001年当选为中国科学院院士。2004荣获“联合国（教科文——欧莱雅）世界杰出女科学家成就奖”。

神经营养因子家族成员脑源神经营养因子（ brain derived neurotrophic factor, BDNF）是调控高等动物中枢神经系统发育与稳态的重要信号分子，通过结合神经元细胞膜表面受体TrkB调节神经元的发育、分化、功能维持以及对学习和记忆至关重要的活动依赖性突触可塑性等各种各样的神经功能。BDNF的结合诱导TrkB形成二聚体并发生自体磷酸化，其磷酸化位点将募集下游效应因子，从而激活下游信号通路。过去的研究证实与BDNF结合，TrkB不仅在酪氨酸残基位点发生磷酸化，还通过周期素依赖性激酶5(Cdk5)在S478经受了丝氨酸磷酸化。然而，目前科学家们对于这一丝氨酸磷酸化作用的体内功能仍然未知。


在这篇文章中，研究人员生成了一种缺乏这种丝氨酸磷酸化的基因敲入小鼠（knock-in mice），发现这种TrkB磷酸化缺陷的小鼠显示出空间记忆受损，并损害了海马长程增强效应（LTP）。进一步研究揭示TrkB的S478磷酸化作用调控了它与Rac1特异性鸟嘌呤核苷酸交换因子TIAM1的相互作用，导致了活动依赖性树突棘重塑过程中Rac1激活和S6核糖体蛋白的磷酸化。

这些研究结果揭示了Cdk5介导的TrkB的S478磷酸化在活动依赖性结构可塑性中的重要作用，这对于LTP和空间记忆形成至关重要。