转自：中南民族大学

近日，中南民族大学生物医学工程学院阳小飞教授团队在神经科学顶级期刊Nature Neuroscience上发表了题为Munc18 modulates syntaxin phase separation to promote exocytosis的研究论文。该研究首次揭示，神经元突触前膜中的关键蛋白syntaxin可通过“液-液相分离”形成动态聚集，并受到Munc18蛋白的精细调控，从而影响神经递质释放及动物行为。

此项工作由阳小飞教授团队联合辛辛那提大学、华中科技大学、四川大学、美国国立卫生研究院及伊利诺伊大学香槟分校等多个团队合作完成。

论文第一署名单位为中南民族大学，阳小飞教授为共同通讯作者，中南民族大学研究生裴青为第一作者，青年教师龚吉红为共同第一作者，研究生荣伊、余意、秦宇洋、吴世平为共同作者。该成果是中南民族大学在神经科学基础研究领域取得的又一重要突破。

研究揭示，大脑能够精准控制信号传递，得益于一个动态调控机制：介导囊泡融合的核心SNARE蛋白syntaxin可通过“相分离”过程实现“聚散离合”。研究团队创新性地运用光遗传学技术，在活体小鼠中精确调控syntaxin的聚集状态。实验发现，增强其聚集会显著抑制神经递质释放，并导致小鼠捕食行为受损，从而证实这些聚集体在突触囊泡分泌中主要起抑制作用。在调控机制方面，研究进一步阐明了关键调控蛋白Munc18的新功能：Munc18通过与syntaxin结合，将其从非活性的“储备库”中释放出来，进而形成具有融合活性的Syntaxin/Munc18复合物，为高效囊泡融合做好准备。

Syntaxin蛋白聚集通过其胞质结构域相互作用驱动相分离而形成，这些聚集结构可作为分子储备库，防止囊泡过度融合。Munc18能够结合并闭合Syntaxin的胞质结构域，将其从蛋白簇中物理分离，从而启动膜融合过程。

阳小飞教授团队的该项研究揭示了一种基于Syntaxin聚集控制神经信号传递的动态蛋白质“开关”，为理解大脑高效处理信息的微观机制提供了全新视角。在方法上，研究还实现了在活体动物中利用光遗传技术对蛋白质聚集状态的精准调控，为干预神经活动提供了创新工具。