Nature推荐复旦09增选院士新成果

　　

生物通报道：马兰教授是今年新增选院士中生命科学学部两位女院士之一，其1982年毕业于沈阳药学院药学系，1986年赴美进修，同年入美国North Carolina大学研究生院，获生物化学博士学位。其研究小组主要从事神经生物学方面的研究，今年陆续获得了一些新成果。

β-arrestins是一个蛋白质家族，对于调节讯息传导扮演很重要的角色，在哺乳动物细胞中，β-Arrestins在神经系统和淋巴系统中分布最多，呈现出广泛表达的特征。它们主要作为G蛋白偶联受体(GPCR)信号的负调节因子,在受体脱敏、受体内吞、蛋白酶体途径降解、细胞凋亡以及多种细胞信号转导中起着重要的作用。

但是在大脑生理学方面，β-arrestins研究的比较少，许多相关的功能都还属于空白区域，在马兰教授领导的研究小组发表的最新文章：Regulation of amygdalar PKA by β-arrestin-2/phosphodiesterase-4 complex is critical for fear conditioning中，研究人员发现β-arrestins蛋白家族β-arrestins-2在形成大脑恐怖记忆，以及杏仁核突触可塑性方面扮演了重要的角色，这对于进一步了解β-arrestins功能，以及大脑恐怖记忆研究具有重要的意义。这篇近期发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上的文章入选本期Nature China亮点推荐。

β-arrestin-2与β-arrestin-1一样，广泛存在于各种细胞中，调节绝大多数G蛋白偶联受体(GPCR)的活性。研究显示，大脑在应对恐怖信息的时候，β-arrestin-2能转移至杏仁核细胞膜，与PDE-4——一种cAMP降解酶相互作用，抑制PKA活性。

通过进一步的实验，研究人员还发现Arrb2－/－小鼠的侧杏仁核突触会条件型恐怖记忆和长时程记忆增选受损，而且这种突变型不能结合PDE-4，恢复基础PKA活性，以及保全条件型恐怖记忆。

总而言之，这些数据表明β-arrestin-2和PDE-4复合物能激活杏仁核PKA活性，这一反馈调控对于条件型恐怖记忆的形成具有重要意义。

马兰研究组今年还陆续发表了另外两篇PNAS文章，一篇讲述的是SUN1和SUN2在小鼠的骨骼肌发育过程中的关键作用，两种蛋白主要影响细胞核的定位，主要通过Syne-1的定位影响核膜的定位。

另外一篇主要解析GRKs在斑马鱼的胚胎发育过程中的作用。这项研究结果表明，在斑马鱼胚胎的早期发育过程中，GRK2的调节起十分重要的作用。详细的解析了GRK2对斑马鱼胚胎发育的调节机制。

（生物通: 万纹）

原文摘要：

Regulation of amygdalar PKA by β-arrestin-2/phosphodiesterase-4 complex is critical for fear conditioning

β-arrestins, key regulators of receptor signaling, are highly expressed in the central nervous system, but their roles in brain physiology are largely unknown. Here we show that β-arrestin-2 is critically involved in the formation of associative fear memory and amygdalar synaptic plasticity. In response to fear conditioning, β-arrestin-2 translocates to amygdalar membrane where it interacts with PDE-4, a cAMP-degrading enzyme, to inhibit PKA activation. Arrb2−/− mice exhibit impaired conditioned fear memory and long-term potentiation at the lateral amygdalar synapses. Moreover, expression of the β-arrestin-2 in the lateral amygdala of Arrb2−/− mice, but not its mutant form that is incapable of binding PDE-4, restores basal PKA activity and rescues conditioned fear memory. Taken together, our data demonstrate that the feedback regulation of amygdalar PKA activation by β-arrestin-2 and PDE-4 complex is critical for the formation of conditioned fear memory.

作者简介：

马 兰 神经生物学、分子药理学 复旦大学

马兰，1958年生于辽宁省沈阳市。1982年毕业于沈阳药学院药学系，84年获中国医科大学免疫学硕士学位后在沈阳药学院制药系任教。1986年赴美进修，同年入美国North Carolina大学研究生院学习，1990年获生物化学博士学位。1991－1995年先后在美国North Carolina大学和Bayer公司美国制药研究中心从事科学研究工作。1995年回国到上海医科大学（现复旦大学医学院）任教、被聘为教授，1996年批准为博士生导师，1999年起任医学神经生物学国家重点实验室副主任。目前主持国家和部委多项科研项目，主要从事阿片受体介导的神经信号转导的调控机制和阿片类药物耐受成瘾的分子神经生物学机制的研究。一九九七年以来在国外重要学术刊物上发表研究论文28篇，并有1条新基因序列被国际基因数据库收录。论文已被引用一百余次。所主持的“ORL1受体及阿片受体的信号转导研究”项目一九九八年获国家教委“科学技术进步一等奖”,同年获“国家杰出青年科学基金”并入选教育部“跨世纪优秀人才培养计划”，一九九九年获得香港求是科技基金会“杰出青年学者奖”，二OOO年获“宝钢优秀教师奖”、上海市“巾帼创新奖”和国务院颁发的政府特殊津贴。

马兰教授回国后获奖情况：1996年入选上海市曙光计划；1998年荣获"国家杰出青年基金"，并入选教育部"跨世纪优秀人才培养计划"；1999年获香港求是杰出青年学者奖和上海市优秀学科带头人称号；2000年获上海市首届巾帼创新奖和宝钢优秀教师奖；2001年获上海市优秀教育工作者称号；2001年首届中华医学科技一等奖（第一完成人）；2001年上海市科技进步一等奖（第一完成人）；2002年被评为卫生部有突出贡献的中青年专家。2002年指导的论文被评为全国优秀博士学位论文；2002年国家自然科学二等奖（第一完成人）；2002年明治乳业生命科学奖杰出奖。