Structural Proteomics to spatially resolve interactions with mechanosensitive synaptic scaffold proteins

该项目探讨了一种名为talin的蛋白质如何通过感知机械力——我们称之为“机械记忆”（mechano-memory）——在大脑突触中帮助存储信息。尽管我们知道在学习和记忆过程中突触会发生变化（这一过程称为突触可塑性），但尚不清楚突触内部的分子是如何计算并存储这些信息的。Talin在非神经细胞中已知具有响应物理力的作用，其含有13个类似开关的区域，在张力作用下会解折叠，从而改变自身构象并调控其他蛋白质。初步数据显示，talin在突触中处于张力状态，对长时程增强（LTP，学习中的关键过程）至关重要；当其发生突变时，与儿童癫痫相关。 本项目的目标是利用交联质谱等先进技术，在LTP过程中绘制出与talin相互作用的蛋白质图谱——包括具体作用位点。该技术能够以极高分辨率揭示蛋白质之间的结合方式。学生将首先在受控的实验室条件下优化该方法，随后将其应用于处于不同LTP阶段的神经元细胞，并使用来自神经科学合作者提供的样本。该项目位于利物浦大学，学生将在talin研究领域世界领先的团队支持下，接受生物化学、蛋白质组学和细胞生物学方面的实践培训。这项工作有望揭示记忆在分子水平上编码的新机制——即一种基于力学的全新维度。