果蝇幼虫腹神经索T-bar发育的研究文献综述

文献综述（或调研报告）：

1 RIMs

RIMs参与钙通道募集、囊泡停靠、囊泡启动等过程。RIMs通过位于C2A和C2C之间富含脯氨酸的序列与RIM-BPs的SH3结构域相互作用。而RIM-BPs的SH3结构域、RIMs中部的PDZ结构域都可以与N型、P/Q型钙离子通道选择性结合，共同参与突触部位钙离子通道的募集，在缺失PDZ结构域的突变体中会出现钙离子通道的选择性缺失^[1]，在RIM-BPs缺失突变体中钙离子通道募集也受到影响，突触囊泡和钙离子通道之间距离增加^[2]。RIM还通过与Munc13、Rab3/Rab27（位于囊泡膜）形成三聚体参与囊泡的停靠^[3]。RIMs在囊泡的N端的锌指结构域可与Munc13s的C2A结构域结合，抑制Munc13s同源二聚体的形成，促进MUN结构域功能的发挥^[1]参与囊泡的启动。

2 Piccolo和Bassoon

Piccolo和Bassoon可能参与突触囊泡从较远的位置移动到AZ的过程。Piccolo的缺失对培养或急性切片神经元的存活率及递质的释放没有明显影响^[1]。敲低海马脑室Piccolo会导致空间学习和长时程增强受损^[4]。部分敲除Bassoon会导致部分致死及递质释放过程受损^[1]。Bassoon可加速囊泡移动到释放部位，Bassoon缺失会导致囊泡的移动速度减半^[5]。

3 ELKs/CAST/ERCs

ELKs/CAST/ERCs主要由卷曲螺旋构成，没有明显结构域，其N端到C端分别与ELKs、Bassoon或Piccolo、Munc13-1、ELKs或电压依赖钙离子通道beta;亚单位、RIMs的PZD结构域结合^[6]，参与到囊泡募集、钙通道募集等过程。ELKs/CAST/ERCs与钙离子通道的数量和聚集有关，ELKs/CAST/ERCs缺失降低了钙离子流强度，这可能是由于突触前CaV2.1通道簇减少，每个簇中钙离子通道数目减少。钙离子通道的减少还会导致预备释放池及总可释放池减小^[7]。

4 BRP

Bruchpilot（BRP）是果蝇中ELKs/CAST/ERCs的同源物，是果蝇T-bar（在电子显微镜图像中被称为T-bar；在受激发射损耗显微镜图像中被称为“甜甜圈”；在直接随机光学重建显微镜图像中被称为CAZ单位）的组成蛋白。BRP参与果蝇的嗅觉记忆^{[8, 9]}、视觉系统突触节律等生理过程^{[10, 11]}。brp基因座表达190kD和170kD的两个亚型，两个亚型N端不同^[12]。从发育上看，BRP基因的转录与神经元分化同时发生，从结构上看，约7个BRP形成弧形CAZ纤维，约14~15个CAZ纤维以椭圆形、垂直于AZ膜的方式排列形成T-bar，其中两个BRP亚型蛋白组成的纤维可能交替排列，在190kD亚型缺失或170kD亚型缺失突变体中，T-bar的基座和平台宽度均降低，而只有在190kD亚型缺失突变体中T-bar高度降低，因此两个BRP亚型对形成正常结构和功能的T-bar都是必须的^{[12, 13]}。

在AZ组装的过程中，Liprin alpha;首先出现，之后钙通道通过未知方式起始募集，之后BRP出现在AZ，通过靠近AZ质膜的N端参与钙通道的继续募集，使钙通道维持在较高水平，但需要注意的是BRP并不参与钙通道募集的起始，在BRP^D1-3GFP（缺失N端267个氨基酸残基）突变体中无完整T-bar形成，只有一些比T-bar小的电子致密物聚集在AZ膜附近，在brp^1.3（缺失部分N端的）中钙通道亚基能够被募集^[14]。BRP的C端与多功能细胞骨架蛋白的结构相似，它可能通过非直接的方式与结合囊泡膜上的Complexin（CPX）相互作用参与囊泡的募集^[15]，BRP C端缺失17个氨基酸残基的brp^nude突变体中T-bar结构没有明显变化，但T-bar附着的囊泡减少，带有T-bar的AZ正常，CZA面积减小，囊泡补充到释放位点的速度降低^[16]，而缺失C端514个氨基酸残基的突变体中缺少T-bar^[14]。brp无义突变体无法发育成蛹，突触前无T-bar结构，钙离子通道及钙离子通道簇减少，突触前膜出现褶皱，突触后膜受体所在区域增大，但突触前后正确对应，Syntaxin，ap160和Dynamin分布正常^{[14, 17]}。使用RNAi降低BRP表达会导致幼虫NMJ突触囊泡受激释放减少，自发释放不变，T-bar缺失，但突触扣节的整体形态未受到明显影响；而成虫表现出爬行运动不活跃以及飞行不稳定^[18]。