AMPA受体内化与认知功能关系的研究进展
2021-01-10吴丽阳章军建
吴丽阳,章军建
谷氨酸是中枢神经系统主要的兴奋性神经递质,谷氨酸受体包括三种离子型受体和代谢性受体。AMPA(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionic acid,AMPA)受体是其中一种离子型谷氨酸受体,是突触可塑性调控中重要的环节。
1 AMPA受体内化
AMPA受体含有四种亚基——GluA1~4,在海马中主要以GluA1/GluA2,或GluA2/GluA3双二聚体结合形式存在,以GluA1/GluA2为主。每个AMPA受体亚基包含1 个细胞外氨基端(N terminal domain,NTD)、1个配体结合区(ligand binding domain,LBD)、3 个跨膜区(TMM1~3)、1 个发卡结构(loop)和1 个细胞内羧基端(carboxyl terminal domain,CTD)[1]。
AMPA 受体的运输包括插入、扩散、固定、内化、以及循环或降解[2]。AMPA 受体的运输具有亚基特异性,细胞内C末端含有磷酸化、泛素化、亚硝基化、棕榈酰化等位点[1],参与受体运输的调控。
AMPA受体的内化存在两种形式,一种是组构性(constitutive)内化,一种是活动依赖性(NMDAR-dependent)内化。组构性内化是时刻进行的,不断有AMPA 受体以胞吐形式插入膜上,也不断以胞吞形式内化到细胞质中;活动依赖性内化指当有外界刺激时,NMDA 受体激活,AMPA 受体内化,减少细胞膜上受体的数量[3]。
在活动依赖性内化中,GluA2在Tyr876位点磷酸化,与 BRAG2 的结合,激活小 GTP 酶 Arf6[4];E3连接酶Mdm2 泛素化,降解PSD-95蛋白酶体;突触锚蛋白AKAP150和钙依赖磷酸酶相互作用,前者与PSD-95 结合,参与PKA 等其他内化蛋白的定位[5];RalA 和RalBP1 去磷酸化,后者结合到内化位点[6];PICK1 与 GluA2 相互作用,使 PKC 在 Ser880 磷酸化;PICK1 也与Arp2/3 复合体,一种肌动蛋白成核蛋白结合,并抑制其活性,使肌动蛋白在聚合与解聚的循环中净合成率减少,膜张力减低[7];Eph4 激活使得GluA1的泛素化并在蛋白酶体降解[8]。
AMPA 受体降解有多种途径。第一是C 末端的磷酸化或者泛素化,Nedd4-1泛素化GluA1亚基,控制受体降解[9]。……
