■張明傑（左三）介紹顯微鏡下看重構的突觸後緻密區蛋白結構。左二為曾夢龍。香港文匯報記者柴婧 攝香港文匯報訊（記者 柴婧）突觸是促成神經細胞之間信號傳遞的基本結構，對於神經細胞的功能至關重要，但目前科學界對突觸的形成及調控機制所知甚少。科大的研究團隊最近通過一種全新的生物化學重構方法，揭示突觸後緻密區（PSD）的蛋白質在處理及傳遞大腦神經信號時的調控機制，或能為自閉症、精神分裂症等精神障礙的早期診斷及治療提供幫助。相關研究結果已於本月2日發表於科學期刊《細胞》。
科大生命科學部嘉里理學教授張明傑領導的研究團隊，兩年前成功發現在腦部神經元細胞突觸的特定區域中，負責傳遞信息的蛋白質分子能自動組裝成一種穩定的網絡結構，為此次的新發現提供靈感，團隊經過兩年努力，終於找到突觸的全新研究策略。
蛋白突變可致精神障礙
團隊成員、博士後研究員曾夢龍解釋指，人腦有千億個神經細胞，突觸是鏈接神經網絡的節點，促成神經細胞之間信號傳遞，數量比銀河系的恒星還要多千倍，而每個突觸都有一個稱為「突觸後緻密區」 （postsynaptic density, PSD）的細胞區室，載有大量及密集排列的蛋白質層，負責接收、處理、傳遞由腦部發出的信息和記憶，當中的蛋白一旦突變，就會引起精神障礙。
60年前，科學界已發現「突觸後緻密區」，但對該細胞區室如何因應腦部活動形成及改變，即為何突觸蛋白何以起到關鍵作用，今未有定論。
曾夢龍指，以往科學界普遍使用「減法」研究策略，即一次只能抽取一種蛋白進行觀察研究， 但今次科大團隊發現的全新研究策略卻是採用「加法」，嘗試在體外重構突觸元件，「一旦重構成功，可以從中得到大量信息，哪些蛋白必不可少、哪些蛋白在哪個方面重要、把突變放進去看是否影響功能等，而所有的關於突觸的分子機制，都能用新方法去研究。」
張明傑補充指，團隊過去兩年尋找到數種在PSD發揮關鍵作用的蛋白質，於體外成功重構出關鍵的神經突觸元件-PSD蛋白結構，重現了PSD典型結構和功能特徵。相關研究結果顯示，PSD可通過相分離自發形成，亦發現PSD可被模擬的神經元信號調節。
他又提到，重構過程中，研究人員要把所需的蛋白取出，當中涉及很高的技術，但團隊之前20年的積累研究，令他們攻克了有關難題。
是項研究獲得科大物理學系主任童彭爾研究團隊的協助，測定PSD蛋白結構於濃縮相中的物料性質，將重構PSD蛋白結構圖像化、測試其硬度等。