成熟軸突中的蛋白體運輸

泛素蛋白酶體系統掌管細胞內蛋白質降解和抗原呈現,也有 助於神經細胞軸突的生長和引導。我們在生長中神經軸突內 發現,26S 蛋白酶體的適配體Ecm29 與逆行運輸馬達蛋白 dynein 結合。新生神經元藉由此交互作用,製造出從軸突尖 端到細胞體漸增的蛋白酶體梯度。此蛋白酶體梯度可以作為 一種有效的長程抑制機轉,確保神經細胞產生單一軸突並進 行適當的神經元極化。我們還發現,發育中的神經元通過將 蛋白降解蛋白酶體定位到軸突初始段(AIS)來調節NKCC1 量 和GABA 反應,AIS 是一個特化的膜域,大約與早期神經元 對GABA 感受的反轉同時形成。我們提供了一個新的神經發 育機制,將AIS 形成的時間、蛋白酶體運輸和局部蛋白穩態與 GABA 感受反轉的關鍵窗口聯繫起來,解答GABA 如何控制 發育中的海馬/ 皮質神經元的成熟化與興奮性。我們目前新的 研究重點則在了解Ecm29 調控大腦抗原景觀的分子機制。

軟組織/ 基質環境與腦細胞形態

機械生物學是一個新興的領域,包含了從生物物理學、生物材 料學和生理學中獲得的知識。我們使用機械生物學的方法來證 實細胞環境的剛度強烈影響神經元的型態與生長行為。我們還 提供了力學見解,將生長環境軟度,粘附力,與細胞內吞機 理聯繫起來,為研究腦細胞如何在不同的物理環境中,依據細胞膜力學調整基因表達與分子功能開闢了一條新的研究 途徑。

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Cheng, Pei-Lin