发布时间：2023-06-14
2023年5月，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心熊志奇研究组在《Neuroscience Bulletin》杂志上在线发表题为《Activity‐Dependent Phosphorylation of CDKL5 at Serine 407 Regulates Synaptogenesis and Plasticity》的研究论文。该研究发现CDKL5-S407的磷酸化水平受神经活动的调控，体内407位点磷酸化缺失影响兴奋性突触的发育和可塑性。
CDKL5是大脑发育和功能维持的重要分子，其突变导致严重的神经发育障碍（CDKL5 deficiency disorder, CDD）。CDD患者表现出药物难治性癫痫、发育迟缓、认知与运动障碍等症状。解析CDKL5的分子功能是阐明CDD的病理机制和开发干预方案的基础。
翻译后修饰现象广泛存在于蛋白质中，参与调控细胞的众多生化过程。CDKL5作为一个丝氨酸/苏氨酸激酶，在神经元中也存在翻译后修饰，主要表现为其自身磷酸化状态的改变。
本研究发现CDKL5-S407位点的磷酸化水平受到突触活动和神经营养因子调控。模拟407位点磷酸化缺失的小鼠（Cdkl5-S407A）兴奋性神经元突触发育受损，长时程突触可塑性LTP减弱。在生化水平，Cdkl5-S407A突变导致其与PSD-95的相互作用减弱。本研究发现了CDKL5自身磷酸化水平的调控机制和功能，为CDKL5的功能解析和CDD的神经生物学机制提供了新的视角。
图：免疫共沉淀实验检测CDKL5与PSD-95相互作用（左）；免疫细胞组化实验检测CDKL5与PSD-95共定位（右）。
该研究在中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心，熊志奇高级研究员的指导下完成。蒋梦莹博士为该论文的第一作者，徐其武博士，杨灿博士，李丹博士，刘霁纬博士，张玉仙，朱永川研究员为本研究做出了重要贡献。本研究获得了科技部和上海市的资助。
来源：熊志奇研究组
文字：蒋梦莹
图片：蒋梦莹
附件下载： 
