神经元依赖局部蛋白质合成，快速适应突触功能以响应活动；然而，树突翻译如何在突触可塑性过程中调节线粒体重塑，仍知之甚少。在此，我们发现，神经元活动会启动一种空间受限的翻译程序，通过非经典翻译起始因子 eIF4G2，将局部蛋白质合成与线粒体功能相联系。我们利用邻近标记技术分析树突 RNA 互作组、翻译组和蛋白质组，鉴定出一组核编码的线粒体 mRNA；在去极化和 mGluR 激活后，这些 mRNA 会被选择性地募集进行翻译。该程序促使线粒体膜电位、线粒体丰度和耗氧量随活动而增加。缺失 eIF4G2 会消除这些响应；而在树突中特异性恢复 eIF4G2、但在胞体中恢复则无此效果，表明 eIF4G2 在突触后位点局部发挥作用。在机制上，eIF4G2 与活动响应性线粒体转录本的 5′ 非翻译区结合，并促进上游开放阅读框（uORF）和下游编码序列的翻译。借助靶向树突的分裂型 GFP 报告系统，我们进一步发现，神经元活动可诱导局部 uORF 翻译，产生此前尚未注释的微肽。综上，我们的研究揭示，依赖 eIF4G2 的局部翻译可通过协调线粒体蛋白和 uORF 编码微肽的生成，在突触活动期间建立线粒体功能能力。
f.hacisuleyman{at}ufl.edu
摘要
信息/历史
指标
PDF 预览
摘要
神经元依赖局部蛋白质合成，使突触功能快速适应神经活动，然而，树突翻译如何在突触可塑性过程中调控线粒体重塑，目前仍知之甚少。在此，我们发现，神经元活动通过非经典翻译起始因子 eIF4G2 启动一种空间受限的翻译程序，将局部蛋白质合成与线粒体功能相耦联。通过邻近标记技术分析树突中的 RNA 相互作用组、翻译组和蛋白质组，我们鉴定出一组核编码的线粒体相关 mRNA，它们在去极化和代谢型谷氨酸受体（mGluR）激活后被选择性招募进行翻译。该程序驱动线粒体膜电位、线粒体丰度和耗氧量的活动依赖性增加。eIF4G2 缺失会消除这些反应，而树突特异性功能恢复能够恢复线粒体重塑，仅限于胞体的功能恢复则不能，表明 eIF4G2 在突触后位点局部发挥作用。在机制上，eIF4G2 与活动响应性线粒体相关转录本的 5′ 非翻译区结合，并促进上游开放阅读框（uORF）和下游编码序列的翻译。利用树突靶向的分体 GFP 报告系统，我们进一步发现，神经元活动可诱导局部 uORF 翻译，产生此前未被注释的微肽。综上，我们的研究揭示，eIF4G2 依赖性局部翻译通过协调线粒体蛋白质与 uORF 编码微肽的生成，构成了一种在突触活动期间建立线粒体功能能力的机制。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突
感兴趣。
已声明的资助方信息
美国国立普通医学科学研究所，
，R35GM159898
美国国立神经疾病与卒中研究所，
，R35NS097404
版权
本预印本的版权所有者为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
本内容依据
CC-BY-NC 4.0 国际许可协议
提供。
回到顶部
上一篇
下一篇
发布于 2026 年 9 月 20 日。
下载 PDF
电子邮件
感谢您有意帮助传播 bioRxiv 的相关信息。
注意：我们索取您的电子邮件地址，仅用于确认您是本文的发送者。
您的电子邮件地址
*
您的姓名
*
收件人
*
请输入多个地址，每个地址单独占一行，或用逗号分隔。
您将向以下对象发送电子邮件
树突中的局部翻译将突触活动与线粒体适应联系起来
邮件主题
（您的姓名）已将 bioRxiv 上的一个页面转发给您
邮件正文
（您的姓名）认为您可能想看看 bioRxiv 网站上的这个页面。
您的个人留言
验证码
此问题用于测试您是否为真人访客，并防止自动垃圾信息提交。
分享
树突中的局部翻译将突触活动与线粒体适应联系起来
Madison T
Jones
，
Natalie
Noble
，
Robert B
Darnell
，
Ezgi
Hacisuleyman
bioRxiv
2026.09.17.752159；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.09.17.752159
分享本文：
复制
引用工具
树突中的局部翻译将突触活动与线粒体适应联系起来
Madison T
Jones
，
Natalie
Noble
，
Robert B
Darnell
，
Ezgi
Hacisuleyman
bioRxiv
2026.09.17.752159；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.09.17.752159
引文管理器格式
BibTeX
Bookends
EasyBib
EndNote（标记格式）
EndNote 8（xml）
Medlars
Mendeley
论文
RefWorks 标记格式
Ref Manager
RIS
Zotero
推文小组件
Facebook 点赞
Google +1
学科领域
神经科学
学科领域
所有文章
动物行为与认知
(8013)
生物化学
(18739)
生物工程
(14888)
生物信息学
(44418)
生物物理学
(22599)
癌症生物学
(19723)
细胞生物学
(26899)
临床试验
(138)
发育生物学
(13965)
生态学
(21005)
流行病学
(2067)
进化生物学
(25455)
遗传学
(16166)
基因组学
(23507)
免疫学
(18705)
微生物学
(42503)
分子生物学
(18059)
神经科学
(93451)
古生物学
(700)
病理学
(2977)
药理学与毒理学
(5095)
生理学
(8114)
植物生物学
(15999)
科学传播与教育
(2095)
合成生物学
(4560)
系统生物学
(10235)
动物学
(2391)
关键词：树突局部翻译 · eIF4G2 · 突触活动 · 线粒体重塑 · uORF编码微肽
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.17.752159v1?rss=1