來(lái)自香港科技大學(xué)的張明杰教授及他的研究團(tuán)隊(duì)于8月19日在期刊《細(xì)胞》（Cell）旗下子刊《分子細(xì)胞》（Molecular cell）上發(fā)表了研究論文，該論文解析了CASK突變是如何導(dǎo)致人類X連鎖智力障礙（X-linked mental retardation ，XLMR）。

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   智力發(fā)育障礙（mental retardation），又稱為精神發(fā)育不全或弱智，是兒童期zui常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病之一。引起智力障礙的原因可以是遺傳性的，如多基因或單基因突變；也可以是非遺傳性的，如神經(jīng)系統(tǒng)感染，藥物濫用，或腦損傷。其主要癥狀是智力發(fā)育遲緩，適應(yīng)能力低下，注意力不集中等。由于其病因復(fù)雜，缺少有效治療和預(yù)防方法，嚴(yán)重影響著人口素質(zhì)，是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中zui重要有待解決的難題之一。人類X連鎖智力障礙就是一種以智力障礙為主要臨床表現(xiàn)的遺傳性疾病。

   CASK是一種關(guān)鍵的骨架蛋白質(zhì)，也是突觸發(fā)育過程中起作用的*個(gè)蛋白質(zhì)。 研究表明CASK基因變異可導(dǎo)致神經(jīng)元中鈣離子流動(dòng)異常，影響到神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和可塑性，是導(dǎo)致人類X連鎖智力障礙的一個(gè)重要病因。

   在這篇文章中，張明杰教授以及研究團(tuán)隊(duì)成功解析了CASK與liprin-α（另一類與突觸形成密切相關(guān)的蛋白質(zhì)）蛋白質(zhì)復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)。并通過liprin-α/liprin-β SAM結(jié)構(gòu)域復(fù)合體的結(jié)構(gòu)分析揭示了liprin的異二聚體化機(jī)制，證實(shí)CASK與liprin-α/liprin-β形成了一個(gè)重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合體CASK/liprin-α/liprin-β。

   進(jìn)一步生物化學(xué)和細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)證實(shí)在哺乳動(dòng)物中l(wèi)iprin-α/CASK相互作用在腦神經(jīng)活動(dòng)中起重要作用。同時(shí)，研究人員證實(shí)近期研究發(fā)現(xiàn)的3個(gè)X連鎖智力障礙相關(guān)的CASK突變體均存在與liprin-α的結(jié)合缺陷，從而揭示了CASK突變導(dǎo)致智力發(fā)育障礙的分子結(jié)構(gòu)機(jī)制。

   這是張明杰教授研究組今年發(fā)表的第四篇重要論文，這一研究組近年來(lái)主要從事結(jié)構(gòu)生物學(xué)、生物化學(xué)以及分子生物學(xué)的研究。其中調(diào)控神經(jīng)細(xì)胞信號(hào)傳遞的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的研究成果，對(duì)于治療神經(jīng)系統(tǒng)衰退的疾病，如中風(fēng)及老年癡呆癥等，有著極為重要的影響。

來(lái)源：生物通