突触蛋白质组学鉴定出组织蛋白酶B是学习过程中突触重塑的调节因子

学习需要突触蛋白组成发生动态变化。大多数突触蛋白质组学研究是在训练后获取终点时刻的快照，因而忽视了学习过程本身所发生的分子变化。我们此前建立了TurboID邻近标记蛋白质组学方法，用于捕捉秀丽隐杆线虫神经系统在学习过程中的蛋白质水平变化。在本研究中，我们将这一策略应用于突触。与模拟训练对照相比，经过训练的突触呈现出独特的蛋白质组，其富集通路涉及神经递质传递、突触重组、蛋白质运输和自噬。自噬相关蛋白的富集促使我们进一步研究组织蛋白酶B的同源物CPR-4。CPR-4是一个此前未经表征的学习候选因子，仅在经过训练的突触中被鉴定出来。功能验证表明，CPR-4是记忆形成的新型调节因子：学习需要CPR-4的参与，而缺失CPR-4会导致训练后突触的蛋白质组更接近模拟训练突触的蛋白质组。我们的研究结果支持这样一种模型：CPR-4通过靶向性蛋白质清除，促进学习所需的突触重塑。

学习需要突触蛋白组成发生动态变化。大多数突触蛋白质组学研究捕捉的是训练后的终点快照，而忽略了学习过程中发生的分子变化。我们此前已建立TurboID邻近标记蛋白质组学方法，用于捕捉秀丽隐杆线虫神经系统在学习过程中的蛋白质水平变化。在本研究中，我们将这一策略应用于突触。与模拟训练对照相比，经过训练的突触呈现出不同的蛋白质组，其富集通路涉及神经递质传递、突触重组、蛋白质运输和自噬。由于自噬相关蛋白的富集，我们进一步研究了组织蛋白酶B同源蛋白CPR-4；CPR-4是一种此前尚未表征的学习候选因子，并且仅在经过训练的突触中被鉴定。功能验证表明，CPR-4是记忆形成的新型调控因子：学习过程需要CPR-4，而缺失CPR-4会导致训练后突触的蛋白质组更接近模拟训练突触的蛋白质组。我们的研究结果支持这样一种模型：CPR-4通过靶向性蛋白质清除促进学习所需的突触重塑。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.13.751219v1?rss=1

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